DE2444241A1 - Verfahren und vorrichtung zum abtrennen der anorganischen feststoffe von den organischen aus abwasserschlamm - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen der anorganischen Feststoffe von den organischen aus Abwasserschlamm / Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen der anorganischen Feststoffe von den organischen aus Abwasserschlamm gemäß Oberbegriff des Anspruches 1, weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
• Bei einem solchen, durch die DT-PS 626 669 bekannten Verfahren werden Sand als anorganischer Feststoff und Pflanzenteile, Papier, Lumpen etc. als organische Feststoffe in einem mit einem Krählwerk versehenen Absetzbecken vom Abwasser getrennt, in ein Auswaschbecken befördert und dort mit einem Rechenklassierer insbesondere an der Wasser-Luft-Zone derart behandelt, daß die organischen Feststoffe in das Absetzbecken zurückfließen und dem Abwasser wieder beigegeben werden, während die anorganischen Feststoffe in einen besonderen Behälter befördert werden. Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind Jedoch nicht geeignet, anorganische Feststoffe aus einem relativ dickflüssigen Schlamm, wie er z.B. aus Hauskläranlagen anfällt, zu trennen. Außerdem ist der bauliche Aufwand erheblich und beim Einsatz zum Abtrennen der anorganischen Feststoffe von den organischen aus nur in geringen Mengen anfallenden Schlämmen wirtschaftlich nicht vertretbar.
• Die in neuerer Zeit wegen des Verbots des Ausbringens von Fäkalschlamm auf landwirtschaftliche Flächen in zunehmenden Maße den Kanalisationen und Kläranlagen zugeftilirten.
• Fäkalschlämme aus Hauskläranlagen belasten einerseits die Kanäle, indem durch Ablagerung der. Sinkstoffe RUckstau und Verstopfungen entstehen, andererseits die Betriebseinrichtungen, indem durch Sand und Kies Pumpen, Schieber, Ventile und andere Geräte beschädigt werden und durch Ablagerung dieser Stoffe im Faulbehälter einer Kläranlage Betriebsleitungen verstopfen; Kies und Sand gelangen in den Fäkaischlanim einerseits durch Zulauf von sandhaltigem Regenwasser in die Hauskläranlagen andererseits beim Absaugen des Schlammes vom Boden der Hauskläranlage sowie beim häufig anschließend vorgenommenen Reinigen der Versitzbekken mit Kiesboden. Mitunter muß der Faulbehälter geleert und die abgelagerten anorganischen Feststoffe müssen mit schwerem Werkzeug entfernt werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in einem Abwasserschlamm mit der Beschaffenheit eines Fäkalschlammes aus Hauskläranlagen vermengten und miteinander verbundenen anorganischen und organischen Feststoffe zu trennen und die anorganischen Feststoffe zurückzuhalten, wobei das Verfahren in gründlicher und betriebssicherer Weise durchführbar wird und die Vorrichtung dazu einfach, raumsparend, wenig aufwendig und derart gestaltet werden kann, daß sie auch durch eine Automatik oder eine angelernte Hilfskraft wirksam und ohne Gefahr einer Beschädigung bedienbar bzw.
• das Verfahren ebenso ausführbar sind.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Kennzeichen der Ansprüche 1 (für das Verfahren) und 4 (für die Vorrichtung). Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Die Erfindung bringt den wesentlichen Fortschritt mit sich, daß die neue Aufgabe erstmals gelöst und in einer auf kleinem Raum unterbringbaren Vorrichtung einfacher Bauart die Abtrennung der anorganischen Feststoffe aus einem Fäkal--schlamm möglich ist; Herstellung und Betrieb der Vorrichtung sind mit einem relativ geringen Aufwand verbunden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig.1 einen Längsschnitt und Fig.2 einen Horizontalschnitt der Anlage.
• Durch einen Abfüllstutzen 1 gelangt der Fäkalschlamm aus einem Transportfahrzeug o.ä. in einen Einfüllschacht 14 eines Absetzbeckens, wo sich der Schlamm in einem Absetzraum 2 mit trichterbildenden Wänden für die Abscheidung der Sinkstoffe beruhigen kann. Die abgesetzten Feststoffe füllen den unteren Teil 3 des Absetzraumes 2, während der Schlamm mit den Schwimm- und Schwebstoffen direkt über ein oberes, als Überlauf dienendes Abflußrohr 4 dem Kanal 15 bzw. der Kläranlage zufließen kann. Oberhalb des Teiles 3 des Absetzraumes 2 mündet in einer schrägen Bodenfläche 13. das untere Abflußrohr 5, das mittels eines Schiebers 6 in einem Ablauf schacht 19 abgesperrt werden kann und zum Kanal 15 bzw. zur Kläranlage führt.
• Die Mündung des Abflußrohres 5 ist, wie später erläutert wird, derart ausgebildet, daß beim Öffnen des Schiebers 6 die abgesetzten anorganischen Stoffe durch den abfließenden Schlamm nicht mitgezogen werden und die Abflußrohröffnung beim Absetzvorgang nicht verstopfen kann. Dadurch wird unter Fortfall von Rechen oder Sieben, die zur Verlegung und Verstopfung durch organische Feststoffe neigen, ein Eindringen von Kies und Sand in das Abflußrohr 5 vermieden.
• Um Kies und Sand von den an ihnen noch haftenden organischen Feststoffen (Pflanzenteile, Papier, Textilien) zu trennen, sind Strahldüsen 10 vorgesehen, die mit Wasser oder Luft oder mit beiden Medien gleichzeitig betrieben werden können; die Strahlwirkung ist derart gerichtet und so stark, daß ein Waschen der anorganischen Feststoffe unter Umrühren und Aufwirbeln der abgesetzten Stoffe erfolgt, wobei jedoch die schweren Sand- und Kieskörner von den Strahlen, die zweckmäßig abwärts gerichtet sind, an der Mündung des Abflußrohres 5 vorbei immer wieder nach unten befördert werden und so nicht in das Abflußrohr 5 eindringen. Zu diesem Zweck ist der freie Stutzen des Abflußrohres 5 - es können auch mehrere Abflußrohre vorgesehen sein - etwa in Richtung der Strahlen ausgerichtet.
• Um in jedem Fall zu verhindern, daß sich die Mündung des Abflußrohres 5 durch Textilien ö.ä. verlegt und um gegebenenfalls in die Rohrmündung 5 gelangte Sand- und Kiesmengen ebenfalls dem Spülvorgang auszusetzen, wird zweckmäßig ln der Oberseite der Krümmung des Abflußrohres 5 eine Strahldüse 10 so eingebaut, daß sie in Richtung des Durchtrittes 9 weist und gleichzeitg die Mündung des Abflußrohres 5 lus spült.
• Der Boden 13 des Absetzraumes 2 des Einfüllschachtes 14 ist zweckmäßig aus Stahlblech mit einer unten liegenden Versteifung ausgeführt und über den Ablauf schacht 19 von unten her zu erreichen. Es ist dann möglich, alle erforderlichen Strahldüsen 10 und das Abflußrohr 5 auf einfache Weise zu montieren, zu befestigen, einzustellen, zu kontrollieren und gegebenenfalls zu reparieren oder aus zum wechseln. Die Abdichtung des Stahlblechs an den Betonwänden kann entweder durch Auflagerung auf dem Beton oder aber durch Stahlwinkelleisten erzielt werden, die an den Wänden befestigt sind.
• Die Anordnung der Wand- und Bodenflächen des Einfüllschachtes 14 ist darauf abgestellt, die abgesetzten Sand- und Kiesmengen aus dem unteren Teil 3 des Absetzraumes 2 nach Öffnen des Schiebers 7 durch den Durchtritt 9 in einen Trichter 8 eines Kiesförderschachtes 15 selbsttätig abgleiten zu lassen. Zur Unterstützung des Abgleitens können auch ein oder mehrere Wasserstrahlen aus den Strahldüsen 10, die in Abgleitrichtung wirken, mit herangezogen werden.
• Zur Lösung etwaiger Verklemmungen in oder vor dem Durchtritt 9 kann auch eine aufwärts gerichtete Strahldüse 12 vorgesehen werden.
• Zur Entleerung des Kiesförderschachtes 15 dient eine übliche Kratze, Förderschnecke oder eine umlaufende Becherkette 11, die den Sand und den Kies mit dem Restwasser in einen Abfuhrbehälter befördert. Der Boden des Abfuhrbehälters weist Löcher auf, durch die das Wasser ab sickern und im Freifluß dem Kanal 15 bzw. der Kläranlage zufließen kann.
• Um jederzeit die Höheder abgesetzten Stoffe erkennen zu können, ist eine an einer mit Markierungen versehenen Stange 16 absenkbare Fühlplatte 17 bereitgestellt bzw. eine automatische Abtastung.
• Der Verfahrensablauf ist folgender: Die Schieber 6 und 7 sind geschlossen. Aus dem Transportfahrzeug wird der Fäkalschlamm durch den Abfüllstutzen 1 in den Einfüllschacht 14 abgeleitet, wobei Sand und Kies und der mit ihm verbundene Teil der organischen Feststoffe nach unten sinken, während der Schlamm mit den Schwimm-und Schwebstoffen durch das als ueberlauf dienende Abflußrohr 4 abgeht.
• Das Entleeren, gegebenenfalls von mehreren Transportfahrzeugen hintereinander, wird so lange fortgesetzt, bis mittels der Fühlplatte 17 festgestellt wird, daß die Höhe der abgesetzten Stoffe eine Grenzhöhe 18 erreicht hat. Sobald dies der Fall ist, wird der Schieber 6 geöffnet, damit der im Absetzraum 2 befindliche Schlamm abfließen kann.
• Sodann setzt der Spülvorgang ein: unter der Wirkung der Spülstrahlen aus den Düsen 10 werden die abgelagerten Feststoffe aufgerührt und umhergewirbelt und die an den anorganischen Feststoffen haftenden, ebenso die zwischen den anorganischen Stoffen liegenden organischen Stoffe aufgewirbelt. Mit dem durch das Abflußrohr 5 abfließenden Wasser, das aus den Strahldüsen 10 stammt, werden die leichteren, also die organischen, Feststoffe mit abgeführt. Im unteren Teil 3 des Absetzraumes 2 bleibt der von den organischen Feststoffen befreite Sand und Kies, zusammen mit dem Rest des Spülwassers, zurück. Der Schieber 6 wird nun geschlossen.
• Danach wird der Schieber 7 geöffnet, damit Sand und Kies in den Kiesförderschacht 15 abrutschen können. Um die Rutschbewegung in Gang zu bringen und zu unterstützen, kann mit Wasserstrahlen aus den Düsen 10 nachgeholfen werden. Bei Verklemmungen vor dem Durchtritt 9 oder auch zur Verhinderung solcher Verklemmungen können - eventuell stoßweise -Wasserstrahlen aus der Düse 12 gestoßen werden, deren Strahlrichtung der Kiestransportbewegung entgegen gerichtet ist.
• Nach Beendigung der Entleerung des Absetzraumes 2 wird der Schieber 7 wieder geschlossen. Der im Kiesförderschacht 15 angesammelte Sand und Kies wird mittels der För#dereinrichtung 11 geleert.
• Das Verfahren ist wegen des einfachen Aufbaues der Vorrichtung einer Automatisierung leicht zugänglich; das Abrutschen lassen des Kieses aus dem unteren Teil 3 des Absetzraumes 2 kann dabei entweder regelmäßig nach jedem Entleeren eines Transportfahrzeuges erfolgen oder auch erst nach Erreichen der Grenzhöhe 18 der abgesetzten Feststoffe im unteren Teil 3 des Absetzraumes 2.

Claims (7)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Abtrennen der anorganischen Feststoffe von den organischen aus Abwasserschlamm, bei dem zunächst alle Feststoffe zusammen in einem Absetzbecken absinken gelassen und sodann gewaschen werden, wobei die leichteren, organischen, Feststoffe abgeschwemmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sand- und Kiesabtrennung aus Fäkalschlamm, insbesondere aus Hauskläranlagen, folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden: a) der Fäkalschlamm wird aus einem Transportfahrzeug in den Absetzraum (2) eines Einfüllschachtes (14) eines Absetzbeckens abgelassen unter Überlaufen des Abwassers einschließlich der Schwimm- und Schwebstoffe bis zur Anfüllung des unteren Teiles (3) des Absetzraumes (2) mit abgesetztem Sand und Kies und abgesetzten organischen Feststoffen; b) ein oberhalb des unteren Teiles (3) des Absetzraumes (2) des Einfüllschachts (14) mündendes Abflußrohr (5) wird geöffnet zum Abfluß des den abgesetzten Kies und die abgesetzten organischen Feststoffe überdeckenden Schlammes; c) bei weiterhin offenem Abflußrohr (5) werden die abgesetzten Feststoffe mittels diese umrührenden und aufwirbelnden Wasser- und/oder Luft-Strahlen aus Düsen (10) durchgespült, bis die von bzw. zwischen den Kieseln abgelösten organischen Feststoffe im wesentlichen ausgewaschen und durch das Abflußrohr (5) abgeführt sind; d) nach Schließen eines Schiebers (6) des Abflußrohres (5) und Öffnen eines Absperrschiebers (7) am Grund des unteren Teiles (3) des Absetzraumes (2) wird der abgesetzte Kies in den Trichter (8) eines Kiesförderschachtes (15), durch einen Durchtritt (9), abrutschen gelassen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abrutschenlassen des Kieses in den Trichter (8) des Kiesförderschachtes (15) , zumindest anfangs, unter Mitwirkung von die Transportbewegung unterstützenden Wasserstrahlen aus den Düsen (10) geschieht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein automatischer Ablauf der Verfahrensschritte gesteuert wird entweder durch die Beendigung jedes Abfüllvorgan ges oder durch Erreichen einer Grenzhöhe (18) der abgesetzten Feststoffe im unteren Teil (3) des Absetzraumes (2).

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) das Absetzbecken weist am oberen Rande des Absetzraumes (2) ein als Überlauf dienendes Abflußrohr (4) auf, und zumindest einige Wand- und Bodenflächen des Absetzraumes (2) verengen sich nach unten hin trichterförmig; b) an den Wand- und/oder Boden-Flächen sind Wasser- und/ oder Luft-Strahldüsen (10) vorgesehen mit einer derartigen Strahlrichtung, daß ein Wischen des Kieses unter Umrühren und Aufwirbeln der abgesetzten Stoffe erfolgt; c) die Mündung des Abflußrohres bzw. der Abflußrohre (5) in dem Absetzraum (2) ist derart ausgebildet, daß unter Fortfall von Rechen, Gittern etc. an der Rohröffnung das Abflußrohr (5), eine Wandung es Absetzraumes (2) durchbrechend, als freier Rohrstutzen endet; d) am Grunde des unteren Teiles (3) des Absetzraumes (2) ist in einem Durchtritt (9) zu einem Kiesförderschacht (15) mit Entleerungsvorrichtung (11) ein Schieber (7) angeordnet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Abflußrohres (5) abwärts gerichtet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Strandüsen (10) derart angeordnet ist, daß der von ihr erzeugte Strahl von innen durch die Mündung des Abflußrohres (5) in Richtung auf den Durchtritt (9) gerichtet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Strahldüse (12) im Bereich des Durchtritts (9) mit Strahlrichtung entgegen der Kiestransportrichtung angeordnet ist.

L e e r s e i t e