DE2118850A1

DE2118850A1 - Verfahren zur Verwertung von Abfallprodukten

Info

Publication number: DE2118850A1
Application number: DE19712118850
Authority: DE
Inventors: Carl Vilhelm Tjoernebjergvej; Olsen Öle Christian Bagge Lyngby; Maegaard (Dänemark)
Original assignee: Dansk Svovlsyre og Superphosphatfabrik AS
Current assignee: Dansk Svovlsyre og Superphosphatfabrik AS
Priority date: 1970-04-21
Filing date: 1971-04-19
Publication date: 1971-11-04
Also published as: SE376762B; DE2118850B2; DE2118850C3; BE766061A; NL7105216A; CH525163A; GB1303024A; FR2094966A5; CA958495A

Description

K.K.K. Kr/yer in Viby/Dänemark und Dansk Svovlsyre-og Superphosphat Fabrik A/S,Kopenhagen

Verfahren zur Verwertung von Abfallprodukten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung von Abwasserschlamm und von bei einem thermischen Abbau von Abfallstoffen, wie z.B. Müll, anfallenden Produkten.

Es ist bekannt, Abwasser, einschließlich industriellem Abwasser, in der Weise zu klären und zu reinigen, daß das Abwasser einer mechanischen und einer biologischen Behandlung und ggfls. einer zusätzlichen chemischen Behandlung unterworfen wird. Bei diesen Behandlungen, insbesondere bei der mechanischen und biologischen Behandlung, entstehen große Mengen an Schlamm. Die Ver-I Wendung dieser großen Schlammengen ist jedoch mit Schwierigkeiten verbunden, da der Schlamm Mikroorganis-? men, insbesondere Bakterien, und große Mengen an zersetzbaren organischen Stoffen enthält. Daher entstehen, wenn der Schlamm in freier Natur gelagert wird, stark riechende Substanzen, die zu Luftverunreinigungen führen können.

Es ist ferner bekannt, Müll und Abfall einem thermischen Abbau in einem Abbauofen zu unterwerfen, in dem Gase

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entstehen, die als Brenngase für die Zersetzungsbehand lung des Mülls durch Hitze dienen. Weiterhin ist bekannt, Müll in der Weise thermisch abzubauen, daß der Müll in Mlillverwertungsanlagen verbrannt wird. In beiden Pillen ist die entstehende Sehlacke oder Asche steril miß. frei von organischen Verbindungen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren sur Verwertung von Abwasserschlamm und von bei dem thermischen Abbau von Müll entstehender Schlacke oder Asche zu schaffen, das keine Versehmutzungsprobleme verursacht und gleichzeitig zur Erzeugung wertvoller Biprodukte führt.

Biese Aufgabe wird erfindungsgemäß in erster linie dadurch gelöst» daß Abwasserschlamm zunächst derart mit einer läse behandelt wird, daß ein pH-Wert von 12 oder darüber eintritt, sodann die behandelte Base neutralisiert und danach das neutralisierte Produkt mit Schlackej Asche oder einem anderen durch thermischen Abbau von Müll erzeugten Produkt gemischt wird, wobei erforderlichenfalls gleichzeitig Feuchtigkeit dem Gemisch entzögen wird.

Die basische Behandlung, die durch Zugabe von Kalk und Lagerung während einer Zeit von etwa 4 Stunden erfolgen kann, bewirkt, daß die in dem Schlamm enthaltenen Mikroorganismen abgetötet werden. Gleichzeitig werden I

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stickstoffhaltige organische Verbindungen unter den starken alkalischen Bedingungen in Ammoniak umgewandelt, das verdampft. Die Verdampfung dee Ammoniaks kann durch; Erwärmen und/oder Durchführung der basischen Behandlung unter Unterdruck beschleunigt werden. Das gasförmige Ammoniak wird vorzugsweise in Säuren gesammelt, z.B. durch Schwefelsäure oder*Salpetersäure gebunden. Durch Verwendung von Kalk als Base können vorhandene Phosphatverbindungen in Form von Calziumphosphat ausgefällt werden. Dadurch wird das in dem Sehlamm enthaltene ^j Wasser von Phosphatverbindungen befreit und werden die _; von der wässrigen Phase entfernten Phosphatverbindungen; in die feste Phase übergeführt, so daß sie schließlich \ in dem Bndprodukt enthalten sind. Die basische Behänd- · lung führt zur Flockenbildung, die die nachfolgende Entfernung von Restwasser erleichtert.

Die Neutralisation wird vorzugsweise mit Schwefelsäure vorgenommen, die in genügend hoher Menge zugesetzt wird, um den pH-Wert des Produktes auf 6 bis 8 herabzusetzen. Vorzugsweise wird das Produkt während der Neutralisation durchgerührt. ^!

Die Vermischung des basisch behandelten und nachfolgend neutralisierten Schlamms mit der bei einem thermischen Abbau von Müll anfallenden Schlacke oder Asche kann auf verschiedene Weise erfolgen. Um eine Vermischung von

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Anfang an und einen Entzug des Wassers aus dem Schlamm ^; auf "billige und einfache Weise zu erreichen, kann der Schlamm durch ein Filterbett gefiltert werden, das aus : einem Teil der Schlacke oder Asche "besteht. Nach dem Filtern des Schlamms wird der Filterrest mit der übrigen Menge an Schlacke oder Asche gemischt. Eine gesonderte ; Filtrierung des Schlamms und Entfernung des Wassers kann. auch vor dem Vermischen vorgenommen werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, Schlacke oder Asche als Filter hilfe beim Filtrierungsvorgang anzuwenden. Die Vermischung kann auch in einem Drehofen vorgenommen werden in den der Schlamm und Schlacke oder Asche am einen Ende zugegeben werden, während gleichzeitig am gegenübel? liegenden Ende trockene heiße Luft eingeführt wird, deren Temperatur genügend hoch ist, um das Wasser zu verdampfen. Die Erhitzung der Luft kann beispielsweise mit Hilfe des Gases vorgenommen werden, das in der Einrichtung für den thermischen Abbau entsteht, in der die verwendete Schlacke oder Asche erzeugt wird. Während der Vermischung können Additive zugesetzt werden, die in dem Endprodukt gewünscht werden. Das Endprodukt wird aus dem gegenüberliegende Ende des Drehofens in Form eines entkeimten granulierten Feststoffes abgeführt.

Ein Teil der Schlacke oder Asche, der für die Vermischung mit dem Schlamm verwendet wird, kann durch andere ähnliche Produkte ersetzt werden. So kann

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beispielsweise Zementpulver verwendet werden, das von den in Zementfabriken angewendeten Blektrofiltern aufgefangen wird. Der Zuaatz von Zementpulver ist besondere vorteilhaft, da es wertvolle Kaliumverbindungen enthält die als Komponenten des Endproduktes erwünscht sind.

Das bei der Filtrierung ablaufende FiItrat ist im wesentlichen frei von organischen Verbindungen, Phosphaten und Stickstoffverbindungen und kann in natürliche Gewässer abgeleitet werden.

Wenn das Gemisch aus Schlamm und Asche oder Schlacke nicht während der Vermischung einer Trocknung unterzogeil wird, wird das Gemisch vorzugsweise getrocknet, bevor das Produkt einem Granulierprozeß unterzogen wird.

Das 'nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Produkt ist als Dünger geeignet, da es hinsichtlich des Verhältnisses seiner Hauptbestandteile und seiner Erscheinungsform dem üblichen und bekannten NPK-Dünger ähnlich ist. Wegen seiner speziellen Zusammensetzung kann das Produkt auch als Mittel zum Umhüllen der bei der Produktion von NPK-Düngern hergestellten Körner verwendet werden. In diesem Fall wird ein Produkt mit gleichmäßigerer Erscheinungsform, höherer Festigkeit und geringerer Neigung zur Klumpenbildung erreioht. Ferner kann das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren

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hergestellte Produkt zur Bodenverbesserung verwendet ; werden.

Die beim erfindungsgemäßeη Verfahren verwendete Schlacke oder Asche ist vorzugsweise eine Schlacke oder Asche, ^; die bei einer pyrolytischen Zersetzung von Abfall,d.h. j bei einer Zersetzung von Abfall unter Hitzeeinwirkung = entsteht. Denn eine solche Sehlacke oder Asche enthält verhältnismäßig große Kohlenstoffmengen, nämlich unge- ; fähr 3o#. Die in gewöhnlichen Müllverwertungsanlagen ! anfallende Asche oder Schlacke enthält hingegen im ; wesentlichen keinen Kohlenstoff. Die Anwesenheit des } Kohlenstoffs in der Schlacke oder Asche einer pyrolyti-f sehen Zersetzungsanlage erleichtert eine wirksame Ent- { fernung von färbenden Stoffen aus dem Schlamm, wenn der= Schlau» durch ein Bett aus einer derartigen Schlacke ! oder Asche gefiltert wird, weil der in der Schlacke odetr Asche enthaltene Kohlenstoff Eigenschaften hat, die \ denen von Aktivkohle ähnlich sind· Die Anwesenheit von \ Kohlenstoff in der Schlacke oder Asche ist auch besonders vorteilhaft, wenn Schlamm mit einem hohen PeuchtigkeitSigehalt etwa in der Größenordnung von 9o bis 959* ver- \ arbeitet wird· =

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels = näher erläutert. ^:

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Beispiel

Die verwendete Versuchsanlage hatte eine Leistung von rund 1 Tonne Endprodukt pro Tag. Es wurde 1 Tonne Abfallprodukt, das ungefähr 7o$ Müll, 1o?& Abfallgummi und 2o?k AbfallÖl enthielt, durch Hitzebehandlung (Pyrolyse) zersetzt, so 'daß 2oo kg Schlacke entstanden. Es wurden 2 Tonnen an Schlamm, der im wesentlichen aus dem Schlamm einer biologischen Reinigungsanlage bestand, mit 11 kg Kalk während vier Stunden behandelt, und anschließend wurde der Schlamm mit 15 Litern 75^iger Schwefelsäure neutralisiert. Die verwendete Schwefelsäure war ein Abfallprodukt einer Arzneimittelfabrik und enthielt Essigsäure und Salzsäure in einer soüien Menge, daß die Säure stark korrodierend war. 33er Schlamm wurde durch eine Schicht aus der durch die Hitzezersetzung erhaltenen Schlacke gefiltert. Das gefilterte Wasser war eine klare Flüssigkeit. Die Filtrierung führte zur Entfernung aller festen Bestandteile sowie des größten Teils der gelösten organischen färbenden Substanzen. Das aus der Schlacke und dem festen Anteil des Schlamms bestehende feste Material ^; wurde mit 5o kg eines kaliumreichen Produktes gemischt, welches durch die Abscheidung von festen Partikeln aus den Abgasen einer Zementfabrik mit Hilfe eines elektrostatischen Filters erhalten wurde. Die so erhaltene Mischung wurde getrocknet und granuliert,

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wodurch, ein Produkt entstand, welches die gleiche Erscheinungsform und das gleiche Verhältnis der Hauptbestandteile aufwies wie ein Standard-NPK-IKinger. Die Menge des erhaltenen Endproduktes betrug etwa 385 kg. Die Zusammensetzung dieses Produktes war im wesentlichen wie folgt ι

N (Stickstoff) 2,4 fo

P (Phosphor) 1,1 %

K (Kalium) 3,5 °/°

Ca (Calzium) 5,4 1°

Mg (Magnesium) o,6 1°

Das erhaltene Produkt hatte also ein NsP:K-Verhältnis von 11:5.:16, das nahe bei dem N:PsK-Verhältnis eines Standard-NPK-i-Düngers liegt, das 12i5*l8 beträgt.

Das Endprodukt kann durch Hitze sterilisiert werden, um etwaige in dem Schlammprodukt enthaltene Parasiteneier zu zerstören.

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Claims

.Patentansprüche

1. Verfahren zur Verwertung von Abfallprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß Abwasserschlamm mit einer Base derart behandelt wird, daß ein pH-Wert von 12 oder mehr erhalten wird, daß sodann der basisch behandelte Schlamm neutralisiert wird und das neutralisierte Produkt mit einer durch thermischen Abbau von Müll erzeugten Schlacke oder Asche gemischt wird und erforderlichenfalls gleichzeitig beim Vermischen Wasser entzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kalk als Base verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der basischen Behandlung entstehende Ammoniak in einer Säure gesammelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch'gekennzeichnet, daß die verwendete Schlacke oder Asche durch einen pyrolytischen Abbau von Müll erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen und das gleichzeitige Entfernen von Wasser durch Filtrieren des Schlamms durch die Schlacke oder Asche und durch Vermischen des Filterbette mit einer

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zusätzlichen Menge an Schlacke oder Asche vorgenommen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Asche oder Schlacke durch Zementpulver er-r setzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Schlacke oder Asche oder des Schlamms durch Abfallstoffe ersetzt wird, die als IHinger oder Boden- '-Verbesserungsstoffe geeignete Verbindungen oder ^: Elemente enthalten.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Teil der Base und als Teil des Neutralisierungsmittels Abfallprodukte verwendet werden, die alkalische; bzw. saure Reaktionen aufweisen.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlenstoff in aktiver Form, beispielsweise Ruß, enthaltende Abfallstoffe der Schlacke oder Asche zugesetzt werden.

Io· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus neutralisiertem Sehlamm und Schlacke oder Asche granuliert wird.

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11. Verfahren nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, dafl das granulierte G-emisch mit einer zur Zerstörung von Parasiteneiern ausreichenden Behandlungsdauer und Temperatur einer Hitze-Sterilisation unterzogen wird.

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