DE1965734A1

DE1965734A1 - Peat as filtering aid in clearing sludge - dehydration

Info

Publication number: DE1965734A1
Application number: DE19691965734
Authority: DE
Inventors: Alfred Deike
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1969-12-31
Filing date: 1969-12-31
Publication date: 1971-07-08

Abstract

Up to 10 (advantageously 2.5) wt. % peat is added to an amount of clearing slurry as filtration assistant in dehydration process involving use of flocculating agents and subsequent vacuum- or pressure-filtering. Comparatively small amounts of flocculating agent and peat are required, yet concentrated soil-enriching product is obtained, for use in processing to humus or, after drying, to fuel.

Description

Verfahren zur Klärschlamm-Entwässerung. Process for sewage sludge dewatering.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klärschlamm-Entwässerung durch Ausfiocken der Feststoffe und anschliessender Vakuum- oder Druckfiltration unter Anwendung von Filtrierhilfsmitteln, mittels welchem eine wirtschaftliche Aufbereitung insbesondere feststoffarmer Schlämme ermöglicht: wird.The invention relates to a method for sewage sludge dewatering by flocculation of the solids and subsequent vacuum or pressure filtration using filter aids, by means of which an economical processing in particular low-solids sludge enables: is.

Ein erhebliches Problem bei der Abwasserbehandlung besteht in der Beseitigung der im Laufe der Abwasserbehandlung aus dem Abwasser abzutrennenden Feststoffe, welche in Form hoch wasserhaltiger Schlämme anfallen, wobei die Wassergehalte von Frischschlamm über Belebtschlamm bis zum vaulschlamm ca, 99 % bis ca, 9o % betragen. Für eine wirtschaftlicke Beseitigung dieser Schlämme ist in den meisten Fällen eine Verminderung des Wassergehaltes zur Erniedrigung des Schlammvolumens erforderlich.A significant problem in wastewater treatment is the Elimination of those to be separated from the wastewater in the course of wastewater treatment Solids, which occur in the form of sludge with a high water content, whereby the water content from fresh sludge to activated sludge to vaul sludge be approx. 99% to approx. 9o%. For an economical disposal of this sludge in most cases one is required Reduction of the water content required to lower the sludge volume.

Zur Reduzierung des Wassergehaltes bedient man sich der Eindickung, der Entwässerun und der Trocknung. Der Wassergehalt des ausgefaulten Klärschiammes aus kommunalen Abwässern lässt sich durch Eindickung bis auf etwa 85 - 90 %, durch Entwässerung je nach dem angewandten Verfahren bis auf etwa 40 - 75 % und durch Trocknung bis auf ca. 30 - 4a ffi und noch weiter reduzieren. Bei frischem, reinem Belebr'schlamm aus biologischen Industriekläranlagen ist die durch Eindicken und Entwässern erreichbare Reduzierung des Wassergehaltes wesentlich geringer.Thickening is used to reduce the water content, dewatering and drying. The water content of the digested sludge from municipal wastewater can be thickened up to about 85 - 90% Depending on the method used, drainage to about 40 - 75% and through Reduce drying to approx. 30 - 4a ffi and even further. With fresh, pure Belebr'schlamm from biological industrial sewage treatment plants is thickened and The reduction in the water content that can be achieved for dewatering is significantly lower.

Es ist bekannt, dass man Faulschlamm mit den üblichen l?eststoffgehalten zwiscEIen 4 und lo Gew, % soviel Torf beigibt, bis alle Flüssigkeit vom Torf anfgenommen worden ist unci man ein festes Endprodukt erhalt, das als Ilumus-dünger in den Handel gebracht wird. Wenn auch Torf bis zum vierfachen seines Gewichtes an Wasser aufnehmen kann, so benötigt man doch grosse Mengen an Torf, d.h. 25 Gew. % des Wasseranteiles, um -den Faulschlamm zu entwässern. Es ist natürlich keine echte Entwässerung, denn das gesamte Wasser des Schlammes ist immer noch im Endprodukt enthalten.It is known that digested sludge is made with the usual solids content Add between 4 and 10% by weight of peat until all the liquid has been absorbed by the peat has become unci man a solid end product is obtained, which is used as ilumus fertilizer is put on the market. Even if peat is up to four times its weight can absorb water, you still need large amounts of peat, i.e. 25 wt. % of the water content to dewater the digested sludge. It is of course not real drainage, because all the water in the sludge is still in the end product contain.

Klärschlamm wird deshalb im allgemeinen durch Vakuum- oder Druckfiltration entwässert, um ein Produkt zu erhalten, welches dann zu Humus weiterverarbeitet oder nach Trocknung der Verbrennung zugeführt werden kann.Sewage sludge is therefore generally filtered through vacuum or pressure dehydrated to obtain a product which is then processed into humus or can be fed to incineration after drying.

Vakuumfilter für die Klärschlammentwässerung werden in der Regel in Form von Vakuumtrommelfiltern ausgeführt, bei denen sich der Schlamm auf der Oberfläche des in eisen Trog eingetauchten, sich langsam um seine Achse drehenden Trommelfilters abscheidet. Das durch die poröse Filterbespannung in das Innere der Filtertrommel durchtretende Schlatimwasser geh-t in den Kläranlagenzulauf zurück. Der Schlamm bildet auf der Filteroberfläche einen Filterkuchen, welcher bis zu 3 - 4 mm Stärke erreichen muss, um durch Schaber abgestreift oder durch mit dem Filtertuch umlaufende Schnüre abgehoben werden zu können. Bei den meisten Schlämmen muss deshalb die Filtrierbarkeit durch Zusatz von Flockungsmitteln verbessert werden.Vacuum filters for sewage sludge dewatering are usually used in Executed in the form of vacuum drum filters, in which the sludge is on the surface of the drum filter immersed in an iron trough and slowly rotating around its axis separates. This through the porous filter cover into the interior of the filter drum Schlatim water that passes through goes back into the sewage treatment plant inlet. The mud forms a filter cake on the filter surface, which is up to 3 - 4 mm thick must reach to be stripped by scraper or by revolving with the filter cloth Cords to be lifted off. Most sludges must therefore be filterable can be improved by adding flocculants.

Bei Klärschlamin aus mechanischen und biologischen Kläranlagen setzt man Eisensalze und Kalk zu. Für die Filtration von Faulschlamm betragen die erforderlichen Flockungsmittelmengen /3 ca. R - lo kg Eisenchlorid/m3 @@@@@@@@@@@@@@@@ Filtration von frischem Belebtschlamm sind wesentlich höhere Kalkzusätze von 0,3 - 1,5 Gewichtsteilen Kalkhydrat je Gewichtsteil Schlammtrockensubstanz erforderlich.In the case of sewage sludge from mechanical and biological sewage treatment plants you add iron salts and lime. For the filtration of digested sludge, the required Flocculant quantities / 3 approx. R - lo kg iron chloride / m3 @@@@@@@@@@@@@@@@@ Filtration of fresh activated sludge are significantly higher lime additions of 0.3 - 1.5 parts by weight Hydrated lime required per part by weight of dry sludge matter.

Andere bekannte Verfahren arbeiten anstelle der Direktfiltration durch das Filtergewebe mit einer Filterhilfsschieht, ile bei der Entwässerung von Abwas.erschlärnmen aus Holzmehl oder Aschetilchen besteht. Der sich auf der Filterhilfsschicht anlagernde Schlamm wird zusammen mit dem obersten Teil dieser Schicht durch Schälmesser abgehoben.Other known processes work instead of direct filtration the filter fabric with a filter aid is included of drainage of waste water is made of wood flour or ash particles. The one on the Filtration aid layer accumulating sludge will be along with the uppermost part of this Layer lifted off by paring knife.

Kammerfilterpressen haben durch den hohen Druck eine gute Entwässerungswirkung. Schwer filtrierbaren Schlämmen, welche die heute meist aus Kunstfasern hergestellten Filtertüche verstopfen könnten, müssen aber auch hier Filterhilfsmittel zugesetzt werden. Eine Verstopfung der Filtertücher kann durch Vorfiltration von Asche zu Bildung einer Filterhilfsschicht vermieden werden.Chamber filter presses have a good dewatering effect due to the high pressure. Difficult to filter sludge, which today is mostly made of synthetic fibers Filter cloths could clog, but filter aids must also be added here will. A clogging of the filter cloths can be caused by pre-filtration of the ashes Formation of a filter aid layer can be avoided.

Nachteilig fällt bei beiden Entwässerungsinethoden, insbesondere bei Anwendung auf feststoffarme Schlämme, jedoch ins Gewicht, dass einmal grosse Mengen an Flockungsmittel benötigt werden oder bei Verwendung von Asche als Filtrierhilfsschicht schwer brennbare oder nur sehr beschränkt als IIumusdanger verwendbare Endprodukte anfallen.Both dewatering methods, in particular, are disadvantageous Use on sludge with a low solids content, but in the case of large quantities of flocculants are required or when using ash as a filter aid layer End products that are difficult to burn or can only be used to a very limited extent as IIumusdanger attack.

Der Erfindung lag daher die Aufgabenstellung zugrunde, ein Verfahren zur Klärschlammentwässerung durch Aus flocken der Feststoffe und anschliessender Vakuum- oder Druckfiltration unter Verwendung von Filtrierhilfsmitteln anzugeben, welches einerseits eine wirtschaftliche Aufbereitung feststoffarmer Schlämme bei grosser Filterleistung und hoher Feststoffausbeute unter Zusatz relativ geringer Mengen an Flockungsmitteln ermöglicht und andererseits zu verbrennbaren oder als Humusdünger verwertbaren Endprodukten führt.The invention was therefore based on the object of providing a method for sewage sludge dewatering by flocculating the solids and then Indicate vacuum or pressure filtration using filter aids, which, on the one hand, contributes to the economical treatment of sludge with a low solids content high filter performance and high solids yield with the addition of relatively lower Allows amounts of flocculants and on the other hand to be combustible or as Humus fertilizer leads to usable end products.

Das Kennzeichnende der Erfindung wird darin gesehen, dass dem Klärschlamm als Filtrierhilfsinittel bis zu lo Gew. qo, vorzugsweise 2,5 Gew. , Torf zugesetzt wird.The characteristic of the invention is seen in the fact that the sewage sludge Up to 10% by weight, preferably 2.5% by weight, of peat was added as a filter aid will.

Man benötigt erfindungsgemäss eine wesentlich geringere Menge an Torf und Flockungsmitteln als bei den bekannten Methoden, erhält aber trotzdem eine an Bodenverbesserungsmittel konzentrierteres Produkt.According to the invention, a much smaller amount of peat is required and flocculants than the known methods, but still receives one Soil improver more concentrated product.

Der kommunale Slärschlamm, welcher in Form von Frisch-, Belebt- oder Faul schlamm vorliegen kann, wird zur Beseitigung der Kolloide geflockt. Gleichzeitig mit, dem i?lockungsmittel setzt man Torf zu und entwässert den so vorbehandelten Schlamm durch Vakuum- oder Druckfiltration.The communal slurry sludge, which is in the form of fresh, activated or Rotten sludge may be present, it is flocculated to remove the colloids. Simultaneously with the attractant you add peat and drain the pretreated peat Sludge by vacuum or pressure filtration.

Der Filterkuchen wird dann entweder zu Humusdünger weiterverarbeitet, indem man ihn pasteurisiert oder trocknet, um ihn keimfrei zu machen, oder er wird verbrannt, wobei der Torf als nützlicher Brennstoff in die Wärmebilanz eingeht. Die nützlichere Art der Verwertung des torfhaltigen Filterkuchens ist natürlich der Einsatz in der Landwirtschaft, denn das nach dem erfindungsgemässen Verfahren anfallende Endprodukt ist sowohl infolge des Klärschlammfeststoffanteiles wertvoller als Torf einerseits als auch als Klärschlamm andererseits.The filter cake is then either processed into humus fertilizer, by pasteurizing or drying it to make it sterile, or it becomes burned, with the peat entering the heat balance as a useful fuel. The more useful way of utilizing the peat filter cake is natural the use in agriculture, because that according to the inventive method The resulting end product is more valuable due to the sewage sludge solids content as peat on the one hand and as sewage sludge on the other.

Das erfindungsgemässe Verfahren bietet noch die Vorteile, dass es auf die Entwässerung aller anfallenden Schlämme angewandt werden kann und dass die Dosielnenge an Flockungsmitteln ohne Einbusse an Filterleistung verringert werden kann. Ferner erhöht sich bei vorgewählter Flockungsmittelmenge durch Mitverwendung von Torf die Filterleistung, ausgedrückt in kg reinem Schlammfeststoff/m²h.The inventive method also offers the advantages that it can be applied to the dewatering of all sludge and that the Dosage amount of flocculants can be reduced without loss of filter performance can. Furthermore, if the amount of flocculant is preselected, it is also used of peat is the filter performance, expressed in kg of pure sludge solids / m²h.

Die Filtration feststoffarmer Schlämme auf einem Vakuumtrommelfilter wird überhaupt erst möglich durch einen dickeren Filterkuchen. Ein Originalfilterkuchen ohne Torfzusatz wäre zu dünn, um durch Druckluft und Schaber abgenommen werden zu können.Filtration of low-solids sludge on a vacuum drum filter is only possible through a thicker filter cake. An original filter cake without the addition of peat it would be too thin to be removed with compressed air and a scraper can.

In den folgenden Beispielen werden die genannten Vorteile an Hand von Ergebnissen aus Vergleichsversuchen wiedergegeben.In the following examples, the advantages mentioned are at hand reproduced from results from comparative tests.

Beispiel 1: Ein Faulschlamm mit 4,5 % TS (Feststoffgehalt) wurde mit 10 kg/m3 Aluminiumchlorhydrat geflockt und durch Vakuumfiltration entwässert: Die Filterkuchenstärke-betrug nur 2,5 bis 3 mm, welche für einen Betriebsfilter, dessen Kuchenabnahme durch Druckluft und Schaber erfolgt, zu gering ist.Example 1: A digested sludge with 4.5% TS (solids content) was with 10 kg / m3 aluminum chlorohydrate flocculated and drained by vacuum filtration: The Filter cake thickness was only 2.5 to 3 mm, which for a factory filter, its Cake removal by compressed air and scraper is too low.

Durch Zusatz von 25 kg/m3 Torf, bei sonst gleichen Bedingungen, erhöhte sich die Kuchenstärke auf 5 mm, wobei die Filterleistung, bezogen auf den eigentlichen Schlamm feststoff, sogar geringfügig zunahm.By adding 25 kg / m3 of peat, all other things being equal, increased the cake thickness is 5 mm, with the filter performance based on the actual Sludge solids, even increased slightly.

Beispiel 2: Ein Faulschlamm mit 4,5 % wurde mit lo kg/m3 Aluminiumchlorhydrat und 20 kg/m3 Kalkhydrat geflockt und durch Vakuumfiltration entwässert: Die Filterkuchenstärke betrug 5 mm, die Filterleistung 20,5 kg TS/m²h.Example 2: A digested sludge with 4.5% was with lo kg / m3 aluminum chlorohydrate and 20 kg / m3 hydrated lime flocculated and drained by vacuum filtration: The filter cake strength was 5 mm, the filter performance 20.5 kg TS / m²h.

Der gleiche Schlamm wurde dann mit 3 kg/m3 Aluminiumchlorhydrat und 10 kg/m3 Kalkhydrat sowie 25 kg/m3 Torf geflockt und durch Vakuumfiltration entwässert: Die Kuchenstärke betrug 8,5 bis 9 mm, die Filterleistung 23,2 kg TS/m2h.The same sludge was then treated with 3 kg / m3 aluminum chlorohydrate and 10 kg / m3 hydrated lime and 25 kg / m3 peat flocculated and drained by vacuum filtration: The cake thickness was 8.5 to 9 mm, the filter performance 23.2 kg DM / m2h.

Beispiel 3: Ein Faul schlamm mit 1o,2 dp TS wurde mit foo g/m3 eines hochmolekularen organischen Flockungsmittels' z.fl. Polyäthylonimin, versetzt und der Vakuumfiltration unterzogen.Example 3: A putrid sludge with 1o, 2 dp DS became one with foo g / m3 high molecular weight organic flocculants' z.fl. Polyäthylonimin, offset and subjected to vacuum filtration.

Es war ein guter Filtratabzug zu verzeichnen, aber es bildete sich kein Filterkuchen auf dem Tuch aus.There was good filtrate withdrawal, but it did form no filter cake on the cloth.

Der gleiche Schlamm wurde wie oben behandelt, Jedoch unter gleichzeitigem Zusatz von 25 kg/m3 Torf: Die Kuchenstärke betrug 8,5 bis 9 mm, die Filterleistung 21,9 kg TS/m Beispiel 4: Ein Faulschlamm mit 4,5 % TS wurde mit loo gXm3 eines hochmolekularen organischen Flockungsmittels, z.B. eines Polyaminocarbonsäureesters, versetzt und der Vakuumfiltration unterzogen. Es war eine gute Flockenbildung zu beobachten, aber es trat keineIIaftung am Filtertuch auf.The same sludge was treated as above, but at the same time Addition of 25 kg / m3 peat: the cake thickness was 8.5 to 9 mm, the filter performance 21.9 kg DM / m Example 4: A digested sludge with 4.5% DM was with 100 gXm3 of a high molecular weight organic flocculants, e.g. a polyaminocarboxylic acid ester, are added and subjected to vacuum filtration. Good flake formation was observed, but there was no adhesion on the filter cloth.

Der gleiche Schlamm wurde wie oben unter Zusatz von 25 kg/m3 Torf behandelt: Die Kuchenstärke betrug 9 bis 1o mm, die Filterleistung 24,5 kg TS/m2h.The same sludge was made as above with the addition of 25 kg / m3 peat treated: The cake thickness was 9 to 10 mm, the filter performance 24.5 kg TS / m2h.

Claims

Patent entitlement

Process for dewatering sewage sludge with the addition of flocculants and subsequent vacuum or pressure filtration using filter aids, characterized in that peat is used as a filter aid in amounts of up to lo wt. %, preferably 2.5% by weight, is added to the sewage sludge.