DE2250610A1

DE2250610A1 - Dehydrating sewage sludge by admixing cellulosic wastes - to create optimal conditions for biological decomposition and prodn. of compost

Info

Publication number: DE2250610A1
Application number: DE2250610A
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Danjes; Wilfried Dipl Ing Hacheney
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-10-16
Filing date: 1972-10-16
Publication date: 1974-04-25

Abstract

Sludge from municipal sewage clarification tanks is mixed with waste paper, cardboard, cellulosic textiles, or sawdust and other wood wastes to effect dehydration and ensure the optimum carbon, nitrogen ratio and moisture content for biological decomposition and formation of compost. Alternatively, the dehydrated produce can be burnt. Waste paper or cardboard exerts strong dehydrating effect due to capillary forces. Cellulosic textile materials greatly facilitate filtration. Acids, such as H2SO4 are not used so that the product is harmless and can be used as compost.

Description

Entwässerung von Schlämmen durch Beimischung von cellulosehaltigen Materialien Versuchsbeschreibung: Es wurden cellulosehaltige Substanzen, wie Textilien, Papier, Pappen, Sägemehl, Kartonagen (gepreßte und gewellte und zerkleinertes Holz gesondert und auch gemischt bei den Versuchen eingesetzt; sie wurden in dem Zustand verwendet, wie sie an der Müllkippe ankommen. In Zerreißmaschinen wurden sie aufgeschlossen. Die Fetzengrößen lagen bei 6 - 7 mm2.Dewatering of sludge by adding cellulosic Materials Description of the experiment: Cellulose-containing substances such as textiles, Paper, cardboard, sawdust, cardboard (pressed and corrugated and shredded wood used separately and also mixed in the experiments; they were in the state used as they arrive at the dump. They were unlocked in tearing machines. The shred sizes were 6 - 7 mm2.

Der verwendete Klärschlamm war eEn normaler Frischschlamm und stammte aus einem kommunalen Klärwerk. Sein Feuchtigkeitsgehalt betrug 97-98.The sewage sludge used was normal fresh sludge and originated from a municipal sewage treatment plant. Its moisture content was 97-98.

Die beigegebenen, oben erwähnten Materialien hatten einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 26 und 33 #. Im allgemeinen kommen die Stoffe an der Müllkippe mit einem geringeren Feuchtigkeitsgehalt an. Da bei den Versuchen nicht mit ortimalen Voraussetzungen gearbeitet werden sollte, wurde der angefeuchtete Zustand vorgezogen.The above mentioned materials included had a moisture content between 26 and 33 #. In general, the fabrics at the dump come with one lower moisture content. Since in the experiments not with local conditions should be worked, the moistened state was preferred.

Die Reihenfolge der Versuche: Dem Klärschlsmm wurde zuerst zerrissenes Papier, dann zerrissene Pappe, daraufhin zerrissene Kartonage, zerrissene Textilien, zuletzt Holz beigemischt. Die Einmischung wurde mit einem normalen Quirlmischer vorgenommen. Eine. abpreßfähige Brei masse aus homogenisiertem Schlamm und P~ullgut wurde am schnellsten mit aufgeschlossener Pappe und Kartonage erzielt. Auf einem 98% Wasser enthaltenden Klärschlsmm wurde durch Einmischung von ca. 100 kg aufgeschlossener Pappe bzw. Kartonage bereits ein verpreßfähiger Brei erzielt, 100 kg Pappe bzw. Kartonage rahmen aufgeschlossen -einen Raum von cat Or7 ml ein.The order of the attempts: The Klärschlsmm was torn first Paper, then torn cardboard, then torn cardboard, torn textiles, Finally wood was added. The mixing was done with a normal paddle mixer performed. One. Squeezable pulp made from homogenized sludge and powdered material was achieved fastest with opened cardboard and cardboard boxes. On one Sewage sludge containing 98% water was digested by mixing in approx. 100 kg Cardboard or cardboard has already achieved a compressible pulp, 100 kg cardboard or cardboard Cardboard boxes openly frame a space of cat Or7 ml.

Der verpressfähige Brei hatte einen Feuchtigkeits gehalt von knapp 90. Untersuchungen zeigten, daß sogar ein Teil des intermolekular gebundenen Wassers durch die Kapillaren des beigemischten Pappe-und Kartonagematerials aufgenommen wurde. Daß das Eindiokgut einen Kapillarhohlraum hat und;somit beim Eintauchen in die Schlammflussigkeit Kapillareffekte erzielt, ist von besonderer Bedeutung.The compressible pulp had a moisture content of just under 90. Studies have shown that even some of the intermolecularly bound water absorbed through the capillaries of the mixed cardboard and cardboard material became. That the indiocrate has a capillary cavity and thus at the Immersion in the sludge liquid achieves capillary effects is special Meaning.

Versuchsreihen erwiesen, daß der Grad der Eindeckung und, insbesonders später die Entwässerung sehr stark von der Entwicklungsfähigkeit des Kapillareffektes der eingegebenen Materialien abhängt. Es ergab sich beispielsweise, daß der K&-pillareffekt bei Textilien «- geringsten ist. In dem Bereich der intermolekularen Wasserbindung konnten auch beim Einsatz von allfgeschlossenen Textilien keine Veränderungen festgestellt werden.Tests have shown that the degree of roofing and, in particular later the dehydration very much depends on the ability of the capillary effect to develop depends on the entered materials. It was found, for example, that the K & -pillary effect for textiles «- is the lowest. In the area of intermolecular water binding No changes were found even when using all-closed textiles will.

Der Dindickeffekt war auch nicht sehr hoch, während die Filterwirkung ausgezeichnet war. Das Mischmaterial konnte erheblich flüssiger der Schneckenpresse zugefiihrt werden, um das Wasser herauszupressen. Das Wasser konnte in beiden Fällen mittels einer einstellbaren Schneckenpresse bis auf einen Restanteil von 50 - 55% entfernt werden.The thickening effect was also not very high, while the filter effect was excellent. The mixed material could be considerably more fluid in the screw press be fed to press out the water. The water could in both cases by means of an adjustable screw press down to a residual proportion of 50 - 55% removed.

Es zeigt sich also, daß Pappem und Kartonagen durch den hohen Kapillareffekt eine teilweise auch intermolekulare Vortrennung von Wasser und Feststoffen bewirken. Dies erleichtert die spatere Trennung mittels Pressung sehr. Bei nahezu kapillarfreien Materialien, wie Textilien, ist dies nicht der Fall, wogegen der Filtereffekt weT sentlich höher ist und über diesen ist später die Trennung durch die Schneckenpresse möglich.So it turns out that cardboard and cardboard boxes due to the high capillary effect cause a partial intermolecular pre-separation of water and solids. This greatly facilitates the later separation by means of pressing. With almost capillary-free Materials such as textiles, this is not the case, whereas the filter effect does is significantly higher and above this is the separation by the screw press later possible.

Alle anderen, oben genannten Materialien, erbringen durch Mischlmg die eben erwähnten Phänomene.All other materials mentioned above are provided by mixing the phenomena just mentioned.

Der Eindicklms- sowohl wie der Preßeffekt waren bei Verwendung von Holz, Sägemehl u. ä. Materialien nicht so wirkungsvoll und sie kommen also nur dann zum Einsatz, wenn Papier, Pappen, Kartonage und Textilien nicht in ausreichenden Mengen zur Verfügung stehen.The thickening as well as the pressing effect were when using Wood, sawdust and similar materials are not as effective and so they only come then for use when paper, cardboard, cardboard and textiles are insufficient Quantities are available.

Besonders ist hier darauf hinzuweisen, daß es sehr wesentlich ist, daß die Papier-Pappe-Cellulosebeimischung ohne Beigabe von Säuren und anderen sauermachenden Stoffen, wie insbesondere Schwefelsäure erfolgt. Eine umfassende Koagulation soll also in dieser Weise NICHT h#rbeigeführt werden. Die angestrebte Entwässerung ist hier nur im Hinblick mit anschliessender Kompostierung zu sehen, weshalb auch keine Säure, wie Schwefelsäure zugegeben werden darf, weil dann die Kompostierung sehr beeinträchtigt wird. Der Hauptgrund fttr die Beimischung von cellulosehaltigen Stoffen ist die Herstellung eines idealen CN-Verhältnisses und die Entwässerung soll hauptsächlich bewirken, daß die ON-Funktion in der entsprechenden Feuchtigteitszone von 50 - 60 im nachgeschalteten Rottegang notwendige mikrobiologische Prozesse auslöst0 Denn nur durch diese Prozesse kommt das Schlamm-Cellulosegemisch in ein absolut vollhygienisiertes hochwertiges biologisches Endprodukt (verwendbar f. Bodenverbesserung und Sür Neutralisa#ion von Giften).It is particularly important to point out that it is very important that the paper-cardboard-cellulose admixture without the addition of acids and other acidifying agents Substances, such as sulfuric acid in particular. A comprehensive coagulation should thus NOT be brought about in this way. The desired drainage is can only be seen here with regard to subsequent composting, which is why none Acid, such as sulfuric acid, may be added, because then the composting very much is affected. The main reason for the admixture of cellulosic substances is the establishment of an ideal CN ratio and the main purpose is the drainage cause the ON function in the corresponding humidity zone of 50 - 60 triggers necessary microbiological processes in the downstream rotting process0 Because only through these processes does the sludge-cellulose mixture come into an absolute fully sanitized high quality biological end product (usable for soil improvement and Sür Neutralisa # ion of Poisons).

Dieses ist absolut neu gegenüber dem Stand der Technik und wird in keiner Weise von der Patentschrift No, 245 506 d. Oesterr. Patantamtes Klasse 85 c 14/09 1003.1966 berührt0 Nicht eine umfassende Koagulation ist entscheidend, sondern daß keine Säurezugabe erfolgt und keine Walzen oder Trommeln verwandt werden müssen.This is absolutely new compared to the state of the art and is used in in no way from the patent specification No. 245 506 d. Oesterr. Patantamtes class 85 c 14/09 1003.1966 touched0 It is not a comprehensive coagulation that is decisive, but rather a that no acid is added and no rollers or drums have to be used.

Über die Entwässerung hinaus hat die Beimischung aufgeschlossener, oben erwähnter Materialien, zu den fäkalischen und kommunalen Klärschlämmen eine besondere Bedeutung für die an die Entwässerung anschließenden Bioprozesse. Der ON-Faktor stellt den optimalen Verhältniswert von Kohlen- und Stickstoff dar, der in kürzestmöglicher Zeit bewirkt, daß unter entsprechender Anwendung von Belüftung, Druck und Feuchtigkeit größtmögliche Mengen mikrobiologischer Kolonien zur mikrobio logischer Umwandlung von Stoffen entwickeln. Dies ist die Grundlage für die Kompostierung von Siedlungsabfällen, die sich aus vielen organischen und anorganischen Substanzen zusammensetzen. Die Zusammensetzung ist auch an gleichen Orten oft sehr unterschiedlich. Zum Teil ist dies auch Jah reszeitlich bedingt, Die exakte Bestimmung des C-Faktors ist deswegen im Betriebsgsng so gut wie unmöglich. Es muß zäher mit großen Toleran#en gearbeitet werden. Die Bioreaktoren müssen dann auch entsprechend groß sein, damit un-ter entsprechender Belüftung genügend große Mengen in wirtschaftlichen Zeitwerten neutralisiert und kompostiert werden können. Der biofeindliche Anteil im Äbfallgut: kann bei diesen groben Prozessen nur gering sein. Dies insbesondere deswegen, weil die biologische Verdauungskraft weitgehend von den sonstigen, nicht biologiefähigen Anteilen aufge zehrt wird.In addition to the drainage, the admixture of open-minded, of the materials mentioned above, to the faecal and municipal sewage sludge one particular importance for the bioprocesses that follow the drainage. Of the ON factor represents the optimal ratio of carbon and nitrogen that in the shortest possible time causes, with the appropriate use of ventilation, Pressure and moisture the greatest possible amount of microbiological colonies to microbiological logical transformation of substances. This is the basis for composting of municipal waste, which is made up of many organic and inorganic substances put together. The composition is often very different even in the same places. This is partly due to the season, the exact determination of the C-factor is therefore as good as impossible in operation. It has to be tough with great tolerances to be worked. The bioreactors must then also be correspondingly large so that Sufficiently large amounts in economic current values with adequate ventilation can be neutralized and composted. The bio-hostile content in the waste: can only be minor in these coarse processes. This is because the biological digestive power largely differs from the other, non-biologically capable Shares is consumed.

Das ist wesentlich anders bei dem Mischgut, wie es ohen erwähnt wurde, das zur Entwässerzng des Klärschlammes hergestellt wird, der selbst ein hochwertiger Stickstoff- und Kohlenstoffträger ohne biobelastende Beiwerte ist. Kohlen- und Stickstoffgehalte sind in beiden Stoffgruppen hochgradig stabil. Bei der Mengenbeimischung kann so innerhalb enger Toleranzen optimale Relation hergestellt werden, ohne dadurch die betrieblichen Ablaufvorgänge zu komplizieren. Wird der Entwässerungsgrad sofort auf 50 - 55% eingestellt, kann in einer nachgeschalteten Trommel oder Turm oder sonstigen Behälter mittels Unterdruckbelüftung durch eine rein aerobe Rotte der hygienisierondo Verdauungsprozeß ablaufen. (Slehe hierzu die Beschreibung der Neutralisationsdeponie).This is significantly different with the mix, as mentioned above, which is produced for dewatering the sewage sludge, which is itself a high quality Nitrogen and carbon carriers are without bio-polluting factors. Carbon and nitrogen contents are extremely stable in both groups of substances. In the case of the admixture of quantities, so can within close tolerances optimal relation can be established without thereby the operational Complicate processes. If the degree of dewatering is immediately set to 50 - 55%, can in a downstream drum or tower or other container means Negative pressure ventilation through a purely aerobic rotting of the hygienisierondo digestive process expire. (Please refer to the description of the neutralization landfill).

Dieser Verdauungsprozeß ist unter optimalen Bedingungen im Sinne des CN-#aktors besonders stark und biointensiv. Nach Erzielung des Hygieneeffektes kann er abgebrochen werden. Pas Endprodukt ist dann auch eine Art Roh- oder Frischkompost von besonders hoher biologischer Potenz. Das vollständige Pehlen von belastenden Beiwertatoffen unterscheidet ihn wesentlich vom normalen Klärschlamm-Müllrohkompost.This digestive process is under optimal conditions in the sense of the CN- # Aktors particularly strong and bio-intensive. After achieving the hygienic effect, can he will be canceled. The end product is then also a kind of raw or fresh compost of particularly high biological potency. The complete cheating of incriminating Beiwertatoffen distinguishes it significantly from normal sewage sludge raw waste compost.

Er eignet sich wegen seiner extremen Bioaktivität als Ausgangsmaterial zur biologischen Neutrallsation von schwierigen und giftigen Abfall stoffen in einer Sekundär-Rotte, wie in der Neutralisationsdeponie beschrieben. Es kann auch in- und außerhalb von Behältern bis zur Entmineralisierung ausreifen und stellt dann einen besonders hochwertiges und konzentriertes Bodenverbesserungsmittel dar.Due to its extreme bioactivity, it is suitable as a starting material for the biological neutralization of difficult and toxic waste materials in one Secondary rotting, as described in the neutralization landfill. It can also be in- and mature outside of containers to demineralization and then represents a particularly high-quality and concentrated soil improver.

Die notwendigen maschinellen Einrichtungen für die hier beschriebene Beimischung von cellulosehaltigen Materialien zu Klärschlämmen stellen nur einen Bruchteil gqenüber dynamischer Rottemaschinen, wie sie bei Klärschlamm- und Müllrotten verwendet werden, dar. Die Investitionskosten sind enteprechend geringer. Es entfallen die bisher erforderlochen großen Zerkleinerungsmaschinen, Magnetein richtungen und Großkräne, die teuren Kammerfilterpressen, sowie die hohen Betriebskosten für Zentrifugen, als auch die Beigabe teurer Plockungsmittel. Es werden also die Gesamtkosten der klassischen Schlammaufbereitung wesentlich untOrschritten und gleichzeitig ein Endprodukt erzeugt, das voll hygienisiert ist und von hohem Umweltnutzen ist.The necessary mechanical equipment for the described here Adding cellulosic materials to sewage sludge is just one of the factors Fraction compared to dynamic composting machines, such as those used in sewage sludge and garbage composting are used. The investment costs are correspondingly lower. It is omitted the previously required large crushing machines, Magnetein directions and Large cranes, the expensive chamber filter presses, as well as the high operating costs for centrifuges, as well as the addition of expensive blocking agents. So it will be the total cost of the classic sludge treatment, significantly undeveloped and at the same time an end product that is fully sanitized and of great environmental benefit.

Das bei der klassischen SchLammaufbereifung aniallende End pro@ukt ist keineswegs als hygienisch anzusehen und kann daher auch nicht mit hohem Nutzen umweltfreundlioh verwandt werden.The end result of classic sludge tire treatment is by no means to be regarded as hygienic and therefore cannot be of great use environmentally friendly.

Das hier geschilderte Verfahren kann überall dort angewendet werden, wo der ßchlwnm separat behandelt werden muß, weil keine klassische Klärschlamm-Müllrotte durchgeführt wird. Es kann als Systemkette, Entwässerung und fraktionierte Rottestufen im oben dargestellten Sinne eingesetzt werden, um technisch und ökonomisch die höchsten Wirkungen zu erzielen. Die Shtwässerzng kann für sich allein, wie oben beschrieben, oder in Verbindung mit einer klassischen Müll-Klärschlamm-Rotte oder im Rahmen irgendeines anderen Verfahrens durchgeführt werden.The procedure described here can be used anywhere where the ßchlwnm must be treated separately, because no classic sewage sludge rubbish is carried out. It can be used as a system chain, drainage and fractional rotting stages in the The above senses used to be technically and economically the highest To achieve effects. The watering can by itself, as described above, or in connection with a classic garbage sewage sludge rotting or as part of any other procedures can be carried out.

Nochmals sei erwähnt, daß die größtmögliche Wirkung im System biologischer Hygienisierungsstufen zu erzielen ist.Again it should be mentioned that the greatest possible effect in the system is biological Hygienization levels is to be achieved.

Das Verfahren erlaubt ein vereinfachtes, kontinuierliches, leicht steuerbares Arbeiten, erspart komplizierte und kostspielige Anlagen, erspart Flockungsmittel und senkt die Betriebskosten gegenüber den klassischen Anlagen erheblich.The method allows a simplified, continuous, easy controllable work, saves complicated and expensive systems, saves flocculants and significantly reduces the operating costs compared to conventional systems.

Hervorzuheben bleibt noch, daß das Refiltrat ebenfalls durch den Preßvorgang mit Papier-Pappe und Textilien durchsetzt ist und in den Wasserreinigungsprozeß wieder eingebracht wird, was von grosser positiver Bedeutung ist; die Untermchungen haben ergeben, daß die Schlammreste zu den Papier und Kartonageteilen in einem so günstigen Verhältnis zueinander stehen, daß das CN-Phänomen in der biologischen Stufe der Wasserreinigung wirksam wird und auf diese Weise die gesamte biologische Stufe stabilisiert und intensiviert wird.It remains to be emphasized that the refiltrate is also produced by the pressing process is interspersed with paper-cardboard and textiles and in the water purification process is reintroduced, which is of great positive importance; the investigations have shown that the sludge remains on the paper and cardboard parts in a way favorable relationship to each other that the CN phenomenon in the biological Stage of water purification becomes effective and in this way the entire biological Level is stabilized and intensified.

Dort, wo keine Verbindung zu einer biologischen Rotte von Klärschlamm und Müll besteht, ist die Beschaffung von Kartonagen, Papier und Textilien unproblematisch und auch kostenfrei, weil beispielsweise durch eine einmalige öffentliche Bekanntgabe mit Sicherheit große Mengen dieses Materials kostenfrei angeliefert werden.Where there is no connection to a biological rotting of sewage sludge and there is rubbish, the procurement of cardboard boxes, paper and textiles is unproblematic and also free of charge because, for example, through a one-time public announcement it is certain that large quantities of this material will be delivered free of charge.

Claims

experienced in dewatering sludge

Admixture of cellulosic materials.

Patent claims: 1. characterized in that the dosage of cellulosic materials to be added can be determined so that in the dehydrated Dreßkuchen an optimal CN and moisture ratio for a subsequent biological Rotting occurs.

2. according to claim 1, characterized in that the addition of the materials is chosen so that the C-factor of the press cake in relation to the moisture and the other parts of the sludge enables optimal combustion in the simplest of systems.