DE2051234A1 - Sludge dewatering - by combined mechanical and thermal treatment - Google Patents

Sludge dewatering - by combined mechanical and thermal treatment

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Abstract

In the known process for improving the filterability of sludges, particularly sewage sludges, prior to mechanical dewatering treatment by heat treatment, at least a part of the sludge is partly mechanically dewatered before the heat treatment, particularly by centrifuging.

Description

Verfahren zum Entwässern von Schlämmen Es ist aus der Schweizer Patentschrift 353 697 bekannt, zu entwässernde Schlämme, insbesondere Abwasserachlämme, vor einer mechanischen Entwässerung mehrere Stunden lang bei Xemperaturen, die Je nach der Schlaininbeschaffenheit, z.B. mehr als 200 oder 2100 C, Jedenfalls aber mehr als 1600 C betragen, wärmezubehandeln, um die Filtrierbarkeit der Schlämme zu verbessern. Während unbehandelte Schlämme, insbesondere Belebtschlämme aus Belebungsanlagen oder aus Tropfkörpern, Schlamme aus I)ephosphatierungs -oder Denitrierungsstufen von Abwasseranlagen oder dgl. wegen ihrer kolloidalen Anteile nur sehr begrenzt entwässerbar sind und auch bei sehr großem Aufwand für die mechanische Entwässerung nur bis zu Peststoffkonzentrationen bis etwa 12 %, häufig auch nur bis etwa 2 bis 3 % eingedickt werden können, kann duroh die Wärmebehandlung die Piltrierbarkeit erheblich gesteigert werden, wobei anschließende Entwässerungen bis auf 70 % Peststoffanteil berichtet werden. Method for dewatering sludge It is from the Swiss patent specification 353 697 known sludge to be dewatered, in particular wastewater sludge, before a mechanical drainage for several hours at temperatures depending on the Slack quality, e.g. more than 200 or 2100 C, but in any case more than 1600 C should be heat treated to improve the filterability of the sludge. While untreated sludge, especially activated sludge from activated sludge systems or from trickling filters, sludge from I) ephosphating -or denitration levels of sewage systems or the like. Only very limited because of their colloidal proportions are dewaterable and also with very great effort for mechanical dewatering only up to pesticide concentrations up to about 12%, often only up to about 2 to 3% can be thickened, the heat treatment can reduce the piltrability can be increased significantly, with subsequent drainage up to 70% pesticide content to be reported.

Die der Entwässerung vorhergehende Wärmebehandlung des Schlamms verursacht allerdings erhebliche Kosten. The heat treatment of the sludge prior to dewatering causes however, considerable costs.

Hierbei sind neben den laufenden Energie- und Betriebskosten, die trotz der bei manchen Schlämmen exotherm verlaufenden Reaktion während der Behandlung und trotz teilweiser Wiedergewinnung der Wärme in Gegenstrom-Wärmeaustauschen noch erheblich sind, vor allen auch die Investitionskosten für die Wäruebehandlungsanlage zu berücksichtigen, die entscheidend von der Kapazität der Anlage abhängen.In addition to the ongoing energy and operating costs, the despite the exothermic reaction during treatment with some sludges and in spite of the partial recovery of the heat in countercurrent heat exchanges are significant, especially the investment costs for the heat treatment plant which depend crucially on the capacity of the system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die für die Wärmebehandlung aufzuwendenden Kosten zu senken, ohne den durch die Wärmebehandlung erzielten Vorteil wesentlich zu beeinträchtigen. Die zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren beruhen auf demselben Lösungsprinzip, welches darin besteht, daß nur ein Teil des gesamten zur Entwässerung anfallenden Sohlamm-Wassergemisches wärmebehandelt wird. The invention is based on the object for heat treatment to reduce the costs to be incurred, without the benefit achieved by the heat treatment to affect significantly. The proposed according to the invention to solve this problem Procedures are based on the same principle of solution, which consists in that only part of the total silt-water mixture accumulating for drainage is heat treated.

Gemäß einer Alternative der Erfindung ist ein Verfahren zum Entwässern von Schlämmen, insbesondere Abwasserschlämmen, bei dem der Schlamm vor einer mechanischen Entwässerung einer Wärmebehandlung zur Verbesserung seiner Filtrierbarkeit unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Schlamms vor der Wärmebehandlung maschinell teilentwässert wird. Wenn auch durch die Teilentwässerung vor der Wärmebehandlung nur die oben erwähnten geringen ?eststoffkonzentrationen erzielt werden können, bedeuten diese doch häufig bereits eine Halbierung oder noch weiter gehende Herabsetzung des Wasseranteils, so daß nur noch ein Bruchteil der insgesamt anfallenden Masse erwärmt werden muß und die Kapazität der Wärmebehandl lungsanlage und die anfallenden Energiekosten entsprechend herabgesetzt werden können. Durch diese Einsparung können die Kosten für die vorherige Teilentwässerung mehr als aufgewogen werden. According to an alternative of the invention is a method of dewatering of sludge, especially sewage sludge, in which the sludge is exposed to mechanical Dehydration subjected to a heat treatment to improve its filterability is characterized in that at least a portion of the sludge is prior to the heat treatment is partially drained mechanically. Even if through the partial drainage before the heat treatment only the low est substance concentrations mentioned above can be achieved, These often mean a halving or even further reduction the water content, so that only a fraction of the total mass must be heated and the capacity of the heat treatment plant and the resulting Energy costs can be reduced accordingly. With this saving you can the costs for the previous partial drainage are more than outweighed.

Die Teilentwässerung erfolgt vorzugsweise in einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator und vorteilhafterweise bis zu einen Feststoffgehalt von 5 - 15 , insbesondere 6 - 12 P, Bei einer anderen Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens, die unabhängig von oder in Kombination mit der vorher genannten durchgeführt werden kann, wird nur ein Teil des insgesamt zu entwässernden Schlafles wärmebehandelt und vor der mechanischen Entwässerung mit dem unbehandelten Teil des Schlammes vereinigt. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß der wärmebehandelte Schlamm die Wirkung eines Filterhilfsmittels haben kann, so daß durch seine Zugabe auch die Piltrierbarkeit des nicht wärmebehandelten Anteils des Schlamms entscheidend verbessert werden kann. Um diesen Effekt voll auszunutzen, erfolgt vorteilhafterweise die Vereinigung unter innigem Durchmisohn. Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn der der Entwässerung zuzuführende vereinigte Schlamm eine Temperatur von mindestens 700 C hat. Dies läßt sich durch Ausnutzung der Eigenwärme des von der Wärmebehandlung kommenden Schlammanteils und durch entsprechende Wahl des Mlschungsverhältnisses erreichen. The partial drainage is preferably carried out in a centrifuge, in particular a separator and advantageously up to a solids content of 5 - 15, especially 6 - 12 P, In another alternative of the invention Procedure carried out independently of or in combination with the aforementioned can be, only part of the total sleep to be dehydrated is heat-treated and combined with the untreated part of the sludge before mechanical dewatering. It has surprisingly been found that the heat-treated mud has the effect a filter aid can have, so that by adding it also the piltratability the portion of the sludge that has not been heat-treated can be improved significantly. In order to take full advantage of this effect, the combination is advantageously carried out under heartfelt through-poppy. It has also proven to be advantageous if the drainage the combined sludge to be fed has a temperature of at least 700 ° C. This leaves by utilizing the inherent heat of the sludge from the heat treatment and achieve by choosing the appropriate mixture ratio.

Die letztgenannte Alternative des Verfahrens ist mit besonderen Vorteil dann anwendbar, wenn gleichzeig Belebtschlamm und mechanisch geklärter Abwasserschlamm entwässert werden sollen. Es geneigt in diesem Fall, nur den Belebtschlamm mit seinen besonders schwierigen Flltratiouseigenschaften wärmezubehandeln und ihn dann als Pilterhilfamittel dem ohnehin weniger schwierig zu entwässernden, mechanisch geklärten Schlamm zuzusetzen. Diese Durchführung des Verfahrens bringt noch den weiteren Vorteil mit sich, daß der an sich mit der Wärmebehandlnng verbundene Nachteil, nämlich die hohe BSB-Belastung des Filtrates einschließlich des Überlaufwassers der Schlammeindicker nach der Wärmebehandlung wesentlich reduziert werden kann. The latter alternative of the method is particularly advantageous then applicable when activated sludge and mechanically clarified sewage sludge at the same time should be drained. In this case it tends to only use the activated sludge with its particularly difficult flltratious properties to heat treat and then as Pilter aid that is already less difficult to drain, mechanically clarified To add mud. This implementation of the method has the further advantage with the fact that the disadvantage associated with the heat treatment, namely the high BOD load of the filtrate including the overflow water of the sludge thickener can be significantly reduced after the heat treatment.

Bei beiden Alternativen des Verfahrens kann dem Schlamm vor der Teilentwässerung ein mechanisch und/oder chemisch wirkendes Filterhilfsmittel zugesetzt werden, um bereits bei der Teilentwässerung höhere Feststoffkonzentrationen zu erzielen. With both alternatives of the process, the sludge can be drained before the partial drainage a mechanically and / or chemically acting filter aid can be added to to achieve higher solids concentrations even with partial drainage.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen schematisch den Verfahrensablauf für verschiedene Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens. The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. These show schematically the process sequence for different variants of the invention Procedure.

Gemäß Fig. 1 wird über die leitungen 1 und 2 in entwälsernder Schlamm zugeführt. Der bei 1 zugeführte Schlamm wird mittels einer mechanischen Entwässerungseinrichtung 3, insbesondere einer Zentrifuge, teilentwässert, wobei das abgetrennte Wasser bei 4 abgeführt wird. Der teilentwässerte Schlamm wird zusammen mit dem von 2 kommenden, nicht entwässerten Schlamm einer Wärmebehandlungsvorrichtung 5, z.B. According to Fig. 1, the lines 1 and 2 in dewatering sludge fed. The sludge fed in at 1 is removed by means of a mechanical dewatering device 3, in particular a centrifuge, partially drained, the separated water at 4 is discharged. The partially dewatered sludge is combined with that of 2, undewatered sludge from a heat treatment device 5, e.g.

einem Ofen, zugeführt und dort während einer ausreichend langen Zeit auf s.B. 200 bis 2100 C erhitzt. Der wärmebehandelte Schlamm wird dann in der Filterpresse 6 entwässert, wobei dank der Wärmebehandlung eine sehr weitgehende Entwässerung zu erzielen ist. Das Filtrat wird bei 7 abgeführt, der entwässerte Schlamm (Pilterknohen) bei 8 der weiteren Behandlung, s.B. Kompostierung oder Verbrennung, zugeführt.a furnace, fed and there during a sufficient long Time on s.B. Heated from 200 to 2100 C. The heat treated sludge is then placed in the Filter press 6 drained, thanks to the heat treatment a very extensive Drainage is to be achieved. The filtrate is discharged at 7, the dehydrated Mud (pilterbones) at 8 of further treatment, see B. Composting or incineration, fed.

Bei der vorstehend beschriebenen Alternative des Verfahrens wird ein Teil des vorhandenen Wassers von der Wärmebehandlung ausgenommen, nämlich das bei 4 abgeführte Piltrat. Bei der Alternative gemäß ig. 2 nimmt ein Teil des vorhandenen Schlammes (Wasser + Feststoffe) an der Wärmebehandlung nicht teil. In the alternative of the method described above a part of the existing water is excluded from the heat treatment, namely the Piltrat discharged at 4. With the alternative according to ig. 2 takes part of the existing one Sludge (water + solids) does not participate in the heat treatment.

Der bei 11 zugeführte Schlamm wird entweder direkt ohne Teilentwässerung oder nach Teilentwässerung in einer Zentrifuge 14 der Wärmebehandlung bei 15 zugeführt und erst anschließend in einem Mischer 19 mit dem bei 12 zugeführten, nicht wärmebehandelten Teil des Schlammes vermischt. Je nach der Austrittstemperatur des von 15 kommenden Schlammes und dem Mischungsverhältnis läßt sich erreichen, daß die Temperatur des aus 19 austretenden und der Filterpresse 16 zugeführten Schlammes mehr als 700 a beträgt, wodurch die Entwässerung in der Filterpresse begünstigt wird. The sludge fed in at 11 is either directly without partial dewatering or fed to the heat treatment at 15 after partial dewatering in a centrifuge 14 and only then in a mixer 19 with the one supplied at 12, which has not been heat-treated Part of the mud mixed. Depending on the outlet temperature of the coming from 15 Sludge and the mixing ratio can be achieved that the temperature of the from 19 exiting sludge and fed to the filter press 16 more than 700 a which promotes drainage in the filter press.

Bot der Verfahrensführung gemäß Pig. 3 wird im Gegensatz zu Fig. 1 die gesamte wärmezubehandelnde Schlammenge vor der Wärmebehandlung teilentwässert. Um eine wirksamere Teilentwässerung zu erzielen, wird der bei 20 zugeführte Schlamm in einem Reaktionsmischer 22 mit bei 11 zugeführten Flockungsmitteln gemischt, bevor er der Zentrifuge 23 zugeführt wird. Ein beträchtlicher Teil des Wassers kann dann bei 14 als Zentrifugat abgeführt werden und nimmt nicht an der Wärmebehandlung tell. Die Wärmebehandlung bei 25 erfolgt deshalb mit einer erheblichen Xhergieerßparnls. Der wärmebehandelte Schlamm wird mit geeigneter Temperatur der Filterpresse 26 zugeführt und dort entwässert. Bot the procedure according to Pig. 3 is in contrast to Fig. 1 the total amount of heat to be treated sludge before the heat treatment partially dewatered. In order to achieve a more effective partial drainage, the sludge supplied at 20 mixed in a reaction mixer 22 with flocculants fed in at 11 before it is fed to the centrifuge 23. A considerable part of the water can then be discharged as centrifugate at 14 and does not take part in the heat treatment tell. The heat treatment at 25 is therefore carried out with a considerable amount of Xhergieerßparnls. The heat-treated sludge is fed to the filter press 26 at a suitable temperature and drained there.

Claims (9)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zum Entwässern von Schlämmen, insbesondere Abwasserschlämmen, bei dem der Schlamm vor einer mechanischen Entwässerung einer Wärmebehandlung zur Verbessprung seiner Filtrierbarkeit unterworfen wird, dadurch g e k e a n s e i o h a e t, daß mindestens ein Teil des Schlamms vor der Wärmebehandlung maschinell teilentwässert wird. 1. Process for dewatering sludge, in particular sewage sludge, in which the sludge is subjected to a heat treatment prior to mechanical dewatering Its filterability is subject to improvement, thereby g e k e a n s e i o h a e t that at least a portion of the sludge is machined prior to heat treatment is partially drained. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n us e i o h n e t, daß die Teilentwässerung in einer Zentrifuge, insbesondere einem Separator erfolgt. 2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n us e i o h n e t, that the partial dewatering takes place in a centrifuge, in particular a separator. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e u n z e i c h n e t, daß die Teilentwässerung bis zu einem Feststoffgehalt von 5 bis 15 %, insbesondere 6 bis 12 % erfolgt. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e -k e u n z e i c hn e t that the partial dewatering up to a solids content of 5 to 15%, in particular 6 to 12% takes place. 4. Verfahren zum Entwässern von Schlämmen, insbesondere Abwasserschlämmen, bei dem der Schlamm vor einer mechanischen Entwässerung einer Wärmebehandlung zur Verbesserung seiner Filtrierbarkeit unterworfen wird, dadurch g e k e n n s e i o h n e t, daß nur ein oil des insgesamt zu entwässernden Schlamms wärmebehandelt und vor der mechanischen Entwässerung mit dem unbehandelten Teil des Schlammes vereinigt wird. 4. Processes for dewatering sludge, in particular sewage sludge, in which the sludge is subjected to a heat treatment prior to mechanical dewatering Improvement of its filterability is subjected thereby G it is not possible to say that only one oil of the total sludge to be dewatered heat treated and before mechanical dewatering with the untreated part of the mud is united. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e n nz e i o h n e t, daß die Vereinigung unter inniges Durchmischen erfolgt. 5. The method according to claim 4, characterized in that g e k e n nz e i o h n e t, that the union takes place with intimate mixing. 6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch g e -k e n n s e i o h n e t, daß die Temperatur des wämebehandelte Schlammes und/oder das Mischungsverhältnis so gewählt werden, daß der vereinigte, der Entwässerung zuzuführende Schlamm eine Temperatur von mindestens 700 a aufweist. 6. The method according to claim 4 and 5, characterized in that g e -k e n n s e i o That means the temperature of the heat-treated sludge and / or the mixing ratio be chosen so that the combined, the dewatering to be fed sludge a Has a temperature of at least 700 A. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch g e k o n n z e i o h n e t, daß bei gleichzeitiger Entwässerung von Belebtschlamm und mechanisch geklärtem ibwasserschlaum nur der Belebtschlamm wärmebehandelt wird. 7. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized g e k o n Noteworthy that with simultaneous dewatering of activated sludge and mechanically clarified ibwasserschlaum only the activated sludge is heat-treated. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch g e k e n n z e i o h n e t, daß der wärmezubehandelnde Teil des Schlamms vor der Wärmebehandlung maschinell teilentwässert wird. 8. The method according to any one of claims 4 to 7, characterized g e k e n It should be noted that the portion of the sludge to be heat treated is prior to the heat treatment is partially drained mechanically. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z o i o h u e t, daß dem Schlamm vor der Teilentwässerung ein mechanisch und/oder chemisch wirkendes Filterhilfsmittelzugesetzt wird. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized G e k e n n z o i o u e t that the sludge before the partial dewatering is mechanically and / or chemically acting filter aid is added.
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