DE2249607B2

DE2249607B2 - Verfahren zum Entwässern von fiberwiegend organischen Schlämmen, insbesondere Abwasserschlämmen

Info

Publication number: DE2249607B2
Application number: DE2249607A
Authority: DE
Inventors: Oswald Dr.-Ing. Busse; Hugo Klesper
Original assignee: Passavant Werke Michelbacher Hutte
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1972-10-10
Filing date: 1972-10-10
Publication date: 1979-05-17
Also published as: DE2249607A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern von überwiegend organischen Schlämmen, insbesondere Abwasserschlämmen, mittels einer Filtervorrichtung, der der Schlamm mittels einer Pumpe zugefördert wird, ■»" wobei dem Schlamm vor der Zuführung zur Filtervorrichtung zuerst ein gerüstbildendes Filterhilfsmittel und danach ein Polyelektrolyt zugesetzt wird.

Es ist bekannt, daß durch die Zugabe von anorganischen Filterhilfsmitteln die Entwässerbarkeit des ■»> Schlamms erheblich verbessert und die Leistung einer Entwässerungsvorrichtung gesteigert werden kann. Als derartige Filterhilfsmittel kommen z. B. Asche, insbesondere durch die Verbrennung des entwässerten Schlammes selbst gewonnene Asche, aber auch andere, '>" allerdings in der Rege! teuerere anorganische Substanzen wie z. B. Kieselgur bzw. Diatomeenerde in Frage. Die Wirkung eines solchen anorganischen körnigen Filterhilfsmittels beruht darauf, daß es bei der Filtration ein poröses Stützgerüst in dem Filterkuchen bildet, ">^r> wodurch ein vorzeitiges Verstopfen der Filterflächen vermieden wird und der Filterkuchen selbst länger flüssigkeitsdurchlässig bleibt und vollständiger ausgepreßt werden kann. Um diese Wirkung zu erreichen, muß das Filterhilfsmittel dem Schlamm allerdings in &o erheblichen Mengen zugesetzt werden; z. B. bei Asche als Filterhilfsmittel sind Dosierungen von mehr als zwei Gewichtsanteilen Asche pro Gewichtsanteil Schlamm die Regel. Dies ist nicht nur wegen der für das Filterhilfsmittel selbst anfallenden Kosten nachteilig, « sondern auch deshalb, weil der entwässerte Schlamm zu einem sehr hohen Prozentsatz aus dem Filterhilfsmittel, also anorganischen Bestandteilen besteht und deshalb sein Heizwert gering ist, so daß zu seiner Verbrennung viel zusätzlicher Brennstoff benötigt wird.

Wenn man, wie es nach dem eingangs genannten Verfahren (US-PS 32 27 650) bekannt ist, anschließend an den Zusatz des Filterhilfsmittels ein Polyelektrolyt zusetzt, so kann man die erforderliche Mengo an Filterhilfsmittel bei mindestens gleicher, gegebenenfalls besserer Entwässerungsleistung vermindern. Es wurde jedoch als wünschenswert gefunden, das bekannte Verfahren der eingangs genannten Art weiter zu verbessern.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahrer, derart weiterzuentwickeln, daß mit geringeren Mengen an Filterhilfsmittel eine gleiche oder bessere Entwässerungsleistung erzielt wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Zugabe des Polyelektrolyten als Flockungsmittel zwischen der Pumpe und der als Filterpresse ausgebildeten Filtervorrichtung erfolgt.

Zwar ist es bekannt (DD-PS 18 979), Ceüuloseglycoiat und/oder Cellulosephenylthiourethan einer zu filtrierenden Suspension an einer Stelle vor dem Filter zuzusetzen, nach welcher keine starke Turbulenz zu erwarten ist, jedoch handelt es sich dabei um die Filtration von Erzschlamm, bei der andere Probleme auftreten. Dort geht es darum, den Rohstoff und nicht das Wasser zurückzugewinnen. Der Erzschlamm besteht aus homogenen Partikeln, die vom Oberflächen- und ZwischenwasscT zu befreien sind. Organische Schlämme, insbesondere Abwasserschlämme, sind inhomogen und enthalten Kapillarwasser. Hieraus resultieren Filterdrücke, die miteinander nicht vergleichbar sind. Im Falle von Erzschlämmen genügen Druckdifferenzen von 0,8 bis 0,9 bar. Bei organischen Schlämmen hingegen wird mit einem Überdruck von bis zu 25 bar gearbeitet. Das bekannte Verfahren nach der DD-PS benötigt weder den Zusatz eines Füterhilfsmittels, da nämlich der Schlamm von sich aus einen porösen Filterkuchen aufbaut, noch die Beigabe eines eigentlichen Flockungsmittels. Die zugesetzten Chemikalien wirken vielmehr als Mittel zur Veränderung der Oberflächenspannungen. Der angestrebte Effekt liegt in einer Erhöhung der Filtrationsgeschwindigkeit (Durchsatz), nicht jedoch in einer Verbesserung des Verhältnisses zwischen Filterhilfsmittelmenge und Entwässerungsgrad.

In letzterem hingegen liegt der mit der Erfindung erzielte Vorteil. Die Zugabe des Flockungsmittels zwischen der Pumpe und der Filterpresse verhindert eine Depolymerisation des Polyelektrolyten, wie sie sich sonsl ergeben würde durch den raschen und erheblichen Druckanstieg innerhalb der Pumpe, kombiniert mit den dort erzeugten Scherkräften. Die verwirbelnde Wirkung der Pumpe wird vielmehr positiv genutzt, und zwar dazu, das Filterhilfsmittel in Suspension zu halten. In diese Suspension tritt der völlig unbeschädigte Polyelektrolyt ein, wodurch es zur Ausbildung stabiler Flocken kommt, die den Belastungen während der Filtration standhalten und eine günstige Entwässerung ermöglichen.

Man kann das Flockungsmittel dem Schlamm in einem Mischgefäß zusetzen. Zur Verminderung der Anlagekosten besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Flockungsmittel direkt in die von der Pumpe kommende Druckleitung einzugeben.

Erfindungsgemäß vermindert sich gegenüber dem eingangs genannten Verfahren sowohl die Menge an

Flockungsmittel als auch die an Filterhilfsmittel, wobei trotzdem die Entwässerungsleistung verbessert und der Feststoffgehalt des entwässerten Schlamms vergrößert wird. Sowohl durch diesen höheren Feststoffgehalt als auch vor allem durch die Verringerung des Anteils der anorgansichen Ballaststoffe im Vorgleich zu den organischen Schlammbestandteilen ergibt sich auch eine erhebliche Verbesserung des Heizwertes des entwässerten Schlamms, so daß dieser mit einem geringeren Aufwand an Fremdbrennstoffen verbrannt werden kann.

Als Filterhilfsmittel wird vorzugsweise durch Verbrennung des entwässerten Schlamms gewonnene Asche verwendet

Ferner kann das Verfahren nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet sein, daß das Filterhilfsmittel in einem Gewichtsverhältnis von 0,2 bis 2 Gewichtsanteilen, insbesondere 1 Gewichtsanteil, pro Gewichtsanteil Schlamm zugesetzt wird. Außerdem wird vorteilhafterweise das polyelektrolytische Flockungsmittel mit einer Menge von etwa 10 bis 200 g, insbesondere ca. 50 g pro m³ Schlamm verwendet

Eine weitere Materialersparnis unter gleichzeitiger Erhöhung des Heizwertes wird dadurch erzielt, daß das polyelektrolytische Flockungsmittel nur zu Anfang jeder Filtrationscharge oder mit einem während der Filtrationscharge abnehmenden Gewichtsanteil zudosiert wird.

Als Flockungsmittel kommen prinzipiell alle kationischen oder anionischen Polyelektrolyte, die eine hinreichend stabile Flockung ergeben, in Frage. In erster Linie geeignet sind Polyacrylamide (z. B. Polymethacrylamid), Polyacrylate (z. B. Methylacrylat, Methylmethacrylat, Sulfoaikylacrylat) sowie Methacrylnitril. Speziell für die Schlammflockung geeignete Flockungsmittel sind im Handel in verschiedener Form erhältlich.

Die Zeichnung zeigt eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Verfahrens. Einer Filterpresse 1 wird der zu entwässernde Schlamm durch eine Leitung 2 zugeführt Der Schlamm durchläuft zunächst eine Mischvorrichtung 3, in der er mit dem Filterhilfsmittel, z. B. Asche, das über eine Leitung 4 zugeführt wird, innig vermischt wird. Die den Schlamm und das Filterhilfsmittel enthaltende Suspension gelangt dann über ein Rückschlagventil 5 zu einer Förderpumpe 6, die die Beschickung der Filterpresse 1 bewirkt Hinter der Pumpe 6 und vor einem weiteren Rückschlagventil 7 erfolgt die Zugabe des Flockungsmittels, das durch eine Leitung 8 zugeführt wird. Diese Zugabe kann direkt in die Förderleitung erfolgen, oder es kann ein besonderes Mischgefäß vorgesehen sein.

Die durch die gestrichelte Leitung angedeutete Zugabe des Flockungsmittels vur der Pumpe 6 entspricht dem Stande der Technik.

In vielen Fällen wird man der fcinfachheit halber sowohl das Filterhilfsmittel als auch das Flockungsmittel mit konstant bleibendem Gewichtsanteil zudosieren. Um Flockungsmittel zu sparen, kann man aber auch die Zugabe während einer Filtrationscharge mit zeitlich abnehmenden Anteil durchführen. Im fortgeschrittenen Stadium des Filtrationsvorgangs hat sich bereits ein aus Filterhilfsmittel und ausgeflocktem Schlamm bestehendes Stützgerüst aufgebaut, welches nunmehr auch die nicht oder nur teilweise ausgeflockten Schlammfeststoffe einwandfrei zurückhalten kann, ohne daß der Wasserdurchtritt hierdurch wesentlich beeinträchtigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Entwässern von überwiegend organischen Schlämmen, insbesondere Abwasserklärschlämmen, mittels einer Filtervorrichtung, der der Schlamm mittels einer Pumpe zugefördert wird, wobei dem Schlamm vor der Zuführung zur Filtervorrichtung zuerst ein gerüstbildendes Filterhilfsmittel und danach ein Polyelektrolyt zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die to Zugabe des Polyelektrolyten als Flockungsmittel zwischen der Pumpe und der als Filterpresse ausgebildeten Filtervorrichtung erfolgt

Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Filterhilfsmittel durch Verbrennung '5 des entwässerten Schlamms gewonnene Asche verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterhilfsmittel in einem Gewichtsveriiältnis von 0,5 bis 2 Gewichtsanteilen, insbesondere 1 Gewichtsanteil, pro Gewichtsanteil Schlamm zugesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das polyelektrolytische Flockungsmittel mit einer Menge von etwa 10 bis 200 g, insbesondere ca. 50 g, pro m³ Schlamm verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das polyelektrolytische Flockungsmittel nur zu Anfang jeder Filtra- «> tionscharge ode. mit einem während der Filtrationscharge abnehmenden Gewichts; "iteil zudosiert wird.