DE2529992A1 - Verfahren zur behandlung von abwasserfaulschlamm - Google Patents

Verfahren zur behandlung von abwasserfaulschlamm

Info

Publication number
DE2529992A1
DE2529992A1 DE19752529992 DE2529992A DE2529992A1 DE 2529992 A1 DE2529992 A1 DE 2529992A1 DE 19752529992 DE19752529992 DE 19752529992 DE 2529992 A DE2529992 A DE 2529992A DE 2529992 A1 DE2529992 A1 DE 2529992A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sludge
digestion
temperature
approximately
biological
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19752529992
Other languages
English (en)
Inventor
Gerald Howard Teletzke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STWB Inc
Original Assignee
Sterling Drug Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/570,035 external-priority patent/US3959125A/en
Application filed by Sterling Drug Inc filed Critical Sterling Drug Inc
Publication of DE2529992A1 publication Critical patent/DE2529992A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/18Treatment of sludge; Devices therefor by thermal conditioning
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28Anaerobic digestion processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/40Treatment of liquids or slurries
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F7/00Fertilisers from waste water, sewage sludge, sea slime, ooze or similar masses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/145Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

Verfahren zur Behandlung von Abv/asserfaulschlamm
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Abwasser- bzw. Klärfaulschlamm.
Abwasserfaulschlamm enthält organisches Material, das Feuchtigkeit enthält, und Nährstoffe, die nützlich sein können, wenn sie auf nährstoffarmes und an organischem Material armes, aber gut dräniertes bzw. entwässertes Ackerbauland zurückgeführt werden.
Abwasserfaulschlamm ist in seiner ursprünglich erhaltenen Form für die Beseitigung auf Land aus verschiedenen Gründen ungeeignet. Einige dieser Gründe sind die folgenden:
(1) Roher Abwasserfaulschlamm enthält alle Krankheitsorganismen, die beim Menschen auftreten, und auch unerwünschte Pflanzensamen. Dieses Material ist in nichtbehandelter Form eine Gefahr für die Gesundheit und kann unerwünschtes Pflanzen-
509884/1072
wachstum ergeben;
(2) roher oder nichtdigestierter Abwasserfaulschlamm bzw. Klärschlamm ist stark fäulniserregend und kann ein großer Ärgernis sein, insbesondere wegen des Geruchs, wenn er sich bei kontrollierten Bedingungen auf dem Land zersetzen kann. Die faulenden Materialien können ebenfalls eine unerwünschte Insektenpropmgation verursachen;
(3) wenn er auf Ackerbauland auf ungeeignete Weise und in überschüssigen Anwendungsmengen aufgebracht wird, kann der Stickstoff im Schlamm das Grundwasser in den Anwendungsgebieten verunreinigen.
Bei den bekannten Verfahren zur Behandlung von Abwasserfaulschlamm erfolgt eine thermische Konditionierung auf solche Weise, daß die Entwfisserungsfähigkeit des Schlamms verbessert wird, so daS die festen und flüssigen Phasen sich leicht trennen wie durch Sedimentation, Filtration, Zentrifugieren usw*, und die festen md flüssigen Phasen werden dann verworfen oder weiter getrennt behandelt (vergl. US-PSn 3 256 179, 3 697 417 und 3 824 186),
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konditionierung von Äbwasserfaulschlamni für die Beseitigung auf Land, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den Schlamm bei einer Temperatur zwischen ungefähr 65° und ungefähr 1500C während einer Zeit zwischen ungeflöir 30 Sekunden und ungefähr 60 Minuten erwärmt, wobei die Zeit umgekehrt mit der Temperatur variiert, und ohne Trennung der festen und flüssigen Phasen den fluiden, sterilisierten Äbfallwasserschlamm durch biologische Digestion, bei einer Temperatur zwischen ungefähr 32 und 60°C behandelt.
Die biologische Digestion kann ein aerobes Verfahren oder ein anaerobes Verfahren oder eine Kombination von beiden sein»
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine weitere Stufe, bei der der fluide Schlamm nach der biologischen
SG3SS4/1Ö72
Digestion an die Stelle, wo er auf das Land aufgebracht werden soll, transportiert und verteilt wird in einer Beladungsmenge von weniger als ungefähr 337 kg/ha (300 lbs/acre) Stickstoff pro Jahr.
Der Ausdruck "Abwasserfaulschlamm", wie er hierin verwendet wird, soll nicht nur übliche Abwasserabfälle, die von Spültoiletten stammen, die man in den westlichen Ländern üblicherweise verwendet, sondern ebenfalls konzentrierte Abfälle menschlichen oder tierischen Ursprungs wie den Abtrittsdünger in orientalischen Ländern umfassen. Der Abwasserfaulschlamm ist physikalisch eine wäßrige Aufschlämmung oder Suspension von Abfallfeststoffen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, Abwasserfaulschlamm so zu konditionieren, daß er keine unerwünschten Mikroorganismen enthält und daß seine septischen und geruchsbildenden Eigenschaften vermindert sind und daß er für die Beseitigung auf das Land annehmbar ist. Dies erfolgt durch
(a) Erwärmen des Schlamms auf eine ausreichende Temperatur während einer ausreichend langen Zeit, so daß die pathogenen Organismen und Pflanzensamen in dem Schlamm entaktiviert und das organische Material zersetzt wird, wobei leichter digestierbare Verbindungen auftreten, wobei aber die Zeit und die Temperatur des Erwärmens auf einen Bereich begrenzt werden, der die Wasserhalteeigenschaften der behandelten Feststoffe nicht wesentlich verschlechtert;
(b) Behandlung des entstehenden, fluiden, sterilisierten Abwasserfaulschlamms ohne Entwässerung durch biologische Digestion bei einer Temperatur zwischen ungefähr 32 und 60°C (90 bis 14O°F).
Der biologisch digestierte Abwasserfaulschlamm ist dann für die Verteilung auf Land geeignet, ohne daß die Schlammfeststoffe zuvor abgetrennt oder entwässert werden müssen.
Obgleich die einzelnen Stufen der Sterilisierung des Schlamms durch Wärme und die biologische Zersetzung des Schlamms ge-
50988 /♦ /1072
trennt bekannt sind, ist die besondere Kombination und Reihen folge dieser Stufen, wie es in der vorliegenden Anmeldung
beschrieben wird, nicht bekannt, und man erhält Vorteile, die früher nicht bekannt waren.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Schlamm vor dem biologischen Abbau sterilisiert. Obgleich der Schlamm früher nach der siiaeroben Digestion sterilisiert oder pasteurisiert wurde, ist dies das erste Mal, daß die Wärmebehandlung vor
der Sehlammdigestion vorgeschlagen wird« Die Vorteile der
Sterilisation durch Wärmebehandlung vor der Digestion {bzw, Aufschluß) sindi
(a) Die Wärmebehandlung bewirkt, daß das organische Material in dem Schlamm besser bioabbaufaar wird. Die Wärmebehandlung vor der biologischen Digestion verbessert daher
die Digestion»"und msn erhält eine bessere Zersetzung in kürzerer Zeit,
Versuche, die ait Abwasserfaulsehlamm, der mit 25 Yol-5» gutdigestiertem Schlamm geimpft war, durchgeführt wurden,
und der anaerob digestiert wurde, rna verbrennbare Gase
(Methan) zb bilden, sowohl im rohen Zustand als auch nach dem Kochen, zeigten, daß die Digestion eines angeimpften, gekochten Schlamms konsistent mehr Gas in einer gegebenen Zeit ergibt als die Digestion von nicht gekochtem, rohem Paulschlamm. Ergebnisse einer Reihe von diskontinuierlichen Versuchen (durchschnittlich von zwei oder mehreren Versuchen)
sind im folgenden Z zusammengefaßt.
Tage der Gekochte Schlammzubereitung % Zusätzliche Gesamtgas-
Digestion Hochzeit Temperatur bildung,verglichen mit
caV3i?uC Min. 0C (0F) d.Behandlung d.nichtge-
(95°F) . kochten Schlamms
3 3
60
3 60
80 176
100 212
100 212
120 248
120 248
+10 + 9 +11 +20 +26
5Ö98S4/1072
Die Werte zeigen, daß bis zu 26% mehr Gas bei einer 18tägigen Digestionsperiode erhalten werden, wenn der Schlamm 60 Minuten bei 1200C (248°F) vor der Digestion gekocht wird. Man erhält fast so gute Ergebnisse (20% zusätzliches Gas), wenn man 3 Minuten bei 120°C (2480F) kocht.
Wenn der Schlamm für Sterilisationszwecke nach der biologischen Digestion erwärmt wird, kann das biologisch stabile organische Material in biologisch zersetzbares Material überführt v/erden, welches für die spätere Zersetzung verfügbar ist, und dies kann ein mögliches Ärgernis an der letzten Beseitigungsstelle verursachen. Die Wärmebehandlung nach der Digestion erzeugt lösliche Nährstoffe, die für die Dränage des Grundwassers oder des ablaufenden Materials leichter verfügbar sind.
(b) Die Wärmebehandlung des Schlamms ergibt einen warmen Schlamm, der für die wirksame biologische Einwirkung besser ist. Es ist kein äußeres Erwärmen erforderlich. Wird der Schlamm nach der biologischen Einwirkung sterilisiert, geht die Restwärme, die in ihm verbleibt, verloren und kann nicht nützlich bei der kontrollierten Zersetzung ausgenutzt werden.
(c) Leitet man einen sterilen Nährschlamm in die biologische Behandlungsstufe ein, so kann die Biologie des Systems reguliert werden, indem man die gewünschten Organismen beimpft und die Umgebungsbedingungen so einstellt, daß die am meisten gewünschte Art von biologischem Wachstum aufrechterhalten wird. Wird nichtsterilisierter Rohschlamm in die biologische Digestion eingeleitet, so ist die vorhandene Fauna und Flora unkontrollierbar, da das Beschickungsmaterial selbst eine gemischte Kultur von vielen Arten von Mikroorganismen ist.
(d) Das vorgeschlagene Verfahren, d.h. die Wärmebehandlung, um die unerwünschten Organismen zu inaktivieren und anschließend biologisch zu digestieren, um die möglichen Ärgernisse bzw. Unannehmlichkeiten (Geruch usw.) zu vermindern, ergibt' nach den Behandlungsbedingungen einen fluiden
50988 4/1072
Schlamm, der für die direkte Düngemittelanwendung auf das Land wünschenswert ist. Eine Entwässerung ist nicht erforderlich, da das Material biologisch stabil ist und relativ frei von Unannehmlichkeiten und unerwünschten Erscheinungen, da der Hauptteil des Nährwertes des Materials in löslicher Form wie Ammoniak vorliegt.
Das vorgeschlagene Verfahren kann auf verschiedene Weise, wie im folgenden näher erläutert wird, variiert werden.
(1) Die Schlammerwärmungsstufe, bei der die Temperatur, auf die der Schlamm erwärmt wird, und die Haltezeit ausreichen, damit der Schlamm von krankheitserregenden Mikroorganismen und lebensfähigen Pflanzensamen befreit wird, kann variiert werden. Der Zeit-Temperatur-Bereich des "Kochens" für die Sterilisationszwecke kann von ungefähr 60 Minuten bei ungefähr 65°C (1500F) bis ungefähr 30 Sekunden bei ungefähr 1500C (300°F) betragen, wobei die Zeit umgekehrt mit der Temperatur variiert. Eine bevorzugte Bedingung beträgt ungefähr 120°C (250°F) während ungefähr 10 Minuten. Das »Koch»- Verfahren bewirkt, daß das organische Material für den anschließenden biologischen Abbau (Digestion) besser geeignet wird. Eine längere als die minimale "Koch"-Zeit wird die Solubilisierung und den anschließenden biologischen Abbau des organischen Materials verbessern.
Die Erwärmungsstufe wird bevorzugt in Abwesenheit von wesentlichen Sauerstoff (Luft)-Mengen durchgeführt, so daß keine bemerkenswerte Verminderung im chemischen Sauerstoffbedarf des Abfallwasserschlamins durch Oxydation bewirkt wird.
(2) Der sterile Abwasserfaulschlamm wird bei einer warmen Temperatur zwischen ungefähr 37,8 und 65*6°C (100 und 1500F) für eine biologische Abbaustufe entnommen, wo Keimorganisaen. in einem Tank die verfaulbaren organischen Materialien zu Gasen und biologisch stabilen organischen Materialien zersetzen, Die biologische Behandlungsstufe kann ent-
509884/1072
weder anaerob oder aerob ablaufen. Bei dem anaeroben Verfahren wird der warme, sterile Schlamm in einen bedeckten Tank (entweder mit festem oder mit schwimmendem Deckel) eingeleitet mit einer durchschnittlichen Retentionszeit von ungefähr 5 bis 20 Tagen. Während des Anfangsverfahrens kann der anaerobe Tank mit Bodenbakterien angeimpft werden. Zu diesem Zweck kann reicher Landwirtschaftslehm, der Bodenorganismen enthält, verwendet werden. Die anaerobe Zersetzung des sterilen, faulbaren Schlamms ergibt die Bildung von Methangas, welches verbrannt und als Brennstoff bei dem Faulschlammerwärmungsbehandlungsverfahren verwendet werden kann. Der Tank kann mit einer mechanischen oder Gasdiffusions-Mischvorrichtung ausgerüstet sein, um ein optimales Mischen der Keime und des Schlammbeschickungsmaterials zu erreichen. Das anaerobe Verfahren wirkt wirksam im Bereich von 32 bis 60°C (90 bis 14O°F). Eine bevorzugte Temperatur beträgt 35 bis 37,8°C (95 bis 1000F). Die Temperatur der Bio-Digestion kann bei dem gewünschten Wert reguliert werden, indem man die Temperatur des erwärmten Schlamms, der eingefüllt wird, reguliert.
Modifizierungen der biologischen Stabilisierungsstufe sind möglich und bei bestimmten Situationen angebracht. Beispielsweise ist die aerobe Digestion über der anaeroben Digestion dann bevorzugt, wenn der Schlamm beachtliche Mengen an toxischen Metallen wie Kupfer enthält, die in geringen Konzentrationen die anaerobe Zersetzung, aber nicht die aerobe Digestion inhibieren. Die aerobe Digestion des sterilen Schlamms kann erreicht werden, indem man den Schlamm, der bei ungefähr 37,8 bis 65,6°C (100 bis 1500F) eingeleitet wird, während einer Zeit, die von 1 Tag bis 10 Tagen variiert, belüftet. Die aerobe Zersetzung wird in einem offenen Tank durchgeführt, in dem Sauerstoff diffundiert, entweder durch mechanische Belüftung oder indem man ein Sauerstoff enthaltendes Gas durch den gesamten Inhalt des Tanks leitet. Faulbares organisches Material wird in dem eingeführten Schlamm zu Kohlendioxid und Wasser zersetzt. Das aerobe Zersetzungsverfahren wird durch die erhöhten Temperaturen des Schlamms, der in das
509884/1072
Verfahren eingeleitet wird, stark beschleunigt. Die aerobe Zersetzung läuft mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit bei Temperaturen unter 18,3°C (650F) ab. Um einigermaßen vernünftige schnelle Zersetzungsgeschwindigkeiten zu erhalten, sind Temperaturen über 32,2°C (900F), bevorzugt 43°C (1100F), bei der aeroben Digestion wünschenswert. Die aerobe Digestion kann ebenfalls angeimpft werden, indem man Bodenorganismen zu Beginn einleitet. Eine andere mögliche Modifizierung ist die Wärmebehandlung, auf die aufeinanderfolgend die anaerobe und aerobe Digestion folgen. Dieses Schema ergibt die Vorteile, daß für das anaerobe Verfahren Energie gewonnen wird (Gas oder Brennstoff) und daß man ein aerobes "Aufwerten" bzw. "Aufpolieren" des anaeroben Schlammabstroms erhält, der in chemisch reduziertem Zustand vorliegt. Beispielsweise wird in einem anaerob digestierten Schlamm, der Schwefelverbindungen enthält, der Schwefel in Form von Sulfiden oder Mercaptanen vorliegen, die nicht aiff unerwünscht reichen» sondern ebenfalls einen großen Sauerstoffbedarf auf dem Boden? auf den sie angewendet werden, erzeugen. Bei der aeroben Behandlung dieses Schlamms werden die Sulfide oxydiert und der Geruch wird verbessert, außerdem wird der Sauerstoffbedarf an den letzten Anwendungsstellen des Bodens vermindert.
Das letztere biologische Zwei-Stufen-Behandlungsverfahren erfordert weniger Energie für die Belüftung im aeroben Zustand als die Modifizierung, wo nur eine aerobe Digestion verwendet wird, da bei der anaeroben Stufe der Hauptteil des Sauerstoffbedarfs durch anaerobe Zersetzung entfernt wird.
(3) De^ flüssige Schlamm, der von der biologischen Di gestion abgegeben wird, wird entweder direkt auf dem Land verteilt oder er wird zu einem Lagerungstank oder auf eine Lagune geleitet, wo er gelagert wird, bis er auf ein Land aiif geeignete Weise angewendet werden kann. Der Schlamm besitzt zu diesem Zeitpunkt keinen unerwünschten Geruch und kann in dem Lagerungsbecken weiter "reifen", Der Schlamm, der auf das Land angewendet wird, wird in einer Beladungsgeschwindigkeit bzw.
509884/1072
-menge aufgebracht, die durch die Menge an Stickstoff, die in dem Schlamm verbleibt, reguliert wird. Die Beladungsmenge sollte weniger als ungefähr 337 kg (300 lbs) Stickstoff/ha (acre)/Jahr betragen und liegt üblicherweise im Bereich von ν 89,8 bis 337 kg (80 bis 300 lbs per acre Stickstoff/ha/Jahr. Die Menge variiert, abhängig von der Anzahl der Jahre der Anwendung, der Ernte, die den Stickstoff ausnutzt, und den Bodenfaktoren. Abfallwasserschlamm, der einen hohen Prozentgehalt an Stickstoff enthält, muß mit einer niedrigeren Menge angewendet werden als Schlamm, der eine niedrige Stickstoffkonzentration besitzt. Wenn die Stickstoffanwendung übermäßig ist, v/erden die Stickstoffverbindungen auf der Oberfläche erscheinen und Grunddränagewasser auf dem Gebiet. Da die Hauptmenge des Stickstoffs in dem biologisch behandelten Schlamm in löslicher Ammoniakform vorliegt, einem wünschenswerten Düngemittelnährstoff, ist die Anwendung des fluiden Schlamms auf das Land ohne Entwässerung vom landwirtschaftlichen Standpunkt aus sehr erwünscht. Wenn der Stickstoffgehalt jedoch für eine sichere Ablage bzw. Beseitigung zu hoch ist, kann ein wesentlicher Teil davon entfernt werden, indem man den Schlamm entwässert, geeigneterweise indem man die überstehende Flüssigkeit abdekantiert, wenn der Schlamm aus einem Lagerbassin erhalten wird. Gewünschtenfalls kann daher die überstehende Flüssigkeit aus dem Lagertank oder den Lagunen entfernt werden, um die Stickstoffmenge in dem restlichen Schlamm zu vermindern, da dann weniger Landflächen für seine endgültige Beseitigung erforderlich sind als wenn das gesamte Volumen des behandelten Schlamms auf das Land aufgebracht werden. In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, Wasser zu dem behandelten Schlamm zuzugeben, um weiter löslichen Stickstoff durch Abdekantieren zu elutrieren, bevor der restliche Schlamm auf das Land aufgebracht wird.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung. +) (35 - 135 kg Stickstoff pro 4000 qm2 pro Jahr)
50988 4/10 72
- ίο -
Beispiel
Roher Schlamm mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 3,6#, der 67% flüchtiges Material enthält, wird auf 1210C (250°F) während 10 Minuten erwärmt. Das Erwärmen erfolgt in Gegenstrom-Wärmeaustauschern und einem Reaktor. Kalter Schlamm mit einer Temperatur von ca. 15»6°C (60 F) wird in das System durch einen Wärmeaustauscher gepumpt und dann in einen Reaktor, der bei der gewünschten temperatur entweder durch Einspritzen von. Dampf in den Reaktor oder durch mit Dampf oder einer anderen Flüssigkeit erwärmten ¥armeaustauschemgerade vor dem Reaktor gehalten wird. Der erwärmte Schlamm verläßt das System im Gegenstrom zu dem eintretenden, kalten Schlamm. Der erwärmte Schlamm verläßt das System bei einer Temperatur von 32 bis 66°C (90 bis 1500F) und wird in einen anaeroben Digestionstank geleitetAusreichend verbrennbares Gas wird bei der anaeroben Digestion gebildet» so daß der Brennstoff, der fitr die Wärmebehandlungsstufe erforderlich ist, geliefert wird. Unter üblichen Bedingungen werden 10- bis 15tägige Einbehaltungszeiten in dem anaeroben Digestionstank verwendet, und während dieser Zeit werden ungefähr 40% der flüchtigen Feststoffe im Schlamm in ein brennbares Gas überführt. Werden beispielsweise 189 1 (50 gallons)/min (280 000 1 = 72 200 gallons/Tag) Schlamm, der 6530 kg (14 400 lbs) flüchtige Feststoffe enthält, eingeleitet und werden 40^6 dieser Feststoffe mit einem Brennwert von 2520 kcal(iO 000 BTU)/0,45 kg(perpound) flüchtiger Bestandteile in Gas überführt, so beträgt die Menge an verfügbarein Brennstoff ungefähr 6530 kg χ 2520 kg (14 400 χ 10 000) = 16,4 Millionen kcal (57,6 million BTU)/Tag. Die Wärme, die erforderlich ist, um die Temperatur des eintretenden Schlamms von 15,6°C(6O°F) auf 37,8°C (1000F) zu erhöhen, beträgt ungefähr (72 200 χ 8,33 χ 40) = 5,8 Millionen kcal (24 million BTU). Eine 40ffeige Umwandlung des Brennstoff wertes in dem Gas in Wärme, die auf den eintretenden Schlamm übertragen wird, ergibt ausreichend Wärme, um die gewünschten Temperaturen aufrechtzuerhalten, ohne daß zusätzlicher Brennstoff geliefert werden muß. Der warme Schlamm, der die Wärmeaustauscher verläßt, wird durch einen geschlossenen Digestionstank geleitet,
S03884/1072
der mit einer Gassammelvorrichtung ausgerüstet ist, dort mit zuvor geimpftem und digestiertem Schlamm vermischt und dann läuft die Digestion weiter ab. Eine ungefähr 40%ige flüchtige Feststoffverminderung in Gas wird bei einer Einbehaltungszeit von 10 bis 15 Tagen erreicht. Nach dem Durchleiten durch den Digestor wird der stabile Schlamm üblicherweise in eine Lagerlagune geleitet, in der er gelagert wird, bis Land- und Wetterbedingungen annehmbar sind, so daß das Schlamm auf das Land angewendet werden kann.
Wird eine aerobe Digestion anstelle der anaeroben Digestion verwendet, so wird Sauerstoff enthaltendes Gas in die Digestionsmischung eingeleitet, und die Digestion wird entweder in einem offenen oder geschlossenen Tank, der bei ungefähr 43,3°C (11O°F) gehalten wird, durchgeführt. Ungefähr hO%ige Verminderung der flüchtigen Feststoffe wird bei einer 10tägigen Retentionszeit erhalten, wenn ausreichend Sauerstoff eingeleitet wird, um einen restlichen gelösten Sauerstoffgehalt von mindestens 0,5 mg/l beizubehalten. Wird die aerobe Digestion verwendet, so wird kein verbrennbares Gas wiedergewonnen und der gesamte Brennstoff, der erforderlich ist, um die gewünschte Digestionstemperatur aufrechtzuerhalten, muß von einer Außenquelle eingeleitet werden. Der aerob digestierte Schlamm wird erneut in eine Lagerungslagune geleitet, bis er auf geeignete Weise auf das Land angewendet v/erden kann.
Wenn eine aerobe Digestion der anaeroben Digestion folgt, so wird es vorteilhaft sein, mindestens eine 15tägige Haltezeit bei der anaeroben Digestion einzupla/;< i, um eine maximale Verminderung der flüchtigen Feststoffe von ca. 50% zu erhalten, und anschließend erfolgt eine aerobe "Aufpolierung" bzw. "Behandlung" von 1 bis 5 Tagen Einbehaltezeit, wobei der gelöste Sauerstoffgehalt bei mindestens 0,5 mg/l gehalten wird.
50 9884/ 107 2

Claims (8)

  1. - 12 Patentansprüche
    Verfahren zur Konditionierung von Abwasserfaulschlamm für die Beseitigung auf Land durch Erwärmen des Schlamms auf eine Temperatur von mindestens ungefähr 65°C während einer Zeit, die ausreicht, pathogene Organismen und Pflanzensamen in dem Schlamm abzutöten und das organische Material zu leicht digerierbaren Verbindungen zu zersetzen, dadurch gekennzeichnet , daß die Zeit- und Temperaturbedingungen nicht so sind, daß die Wasser-Halteeigenschaften des Schlamms übermäßig abnehmen und daß der entstehende sterilisierte Abwasserfaulschlamm durch biologische Digestion bei einer Temperatur zwischen ungefähr 32 und ungefähr 60°C behandelt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Schlamm bei einer Temperatur zwischen ungefähr 65 und ungefähr 1500C erwärmt wird und der entstehende, fluide sterilisierte Abwasserfaulschlamm behandelt wird, ohne daß die festen und flüssigen Phasen getrennt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die biologische Digestion ein anaerobes Verfahren mit einer Retentionszeit von ungefähr 5 bis 20 Tagen umfaßt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß auf das anaerobe Verfahren ein aerobes Verfahren mit einer Retentionszeit von ungefähr 1 bis 10 Tagen folgt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die verbrennbaren Gase, die bei dem anaeroben Verfahren gebildet werden, als Brennstoff verwendet werden, um den Schlamm in der ersten Stufe zu erwärmen.
    509884/1072
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die biologische Digestion ein aerobes Verfahren mit einer Retentionszeit von ungefähr 1 bis 10 Tagen umfaßt.
  7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Schlamm nach der biologischen Digestion mit Wasser in einem Lagerungsbassin behandelt wird und dann entwässert wird, um löslichen Stickstoff zu elutrieren, bevor er auf das Land verteilt wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der fluide Schlamm nach der biologischen Digestion auf eine Landanwendungsstelle transportiert und in einer Beladungsmenge von weniger als 337 kg (300 pounds) Stickstoff/ha(acre)/Jahr verteilt wird.
    509884/1072
DE19752529992 1974-07-05 1975-07-04 Verfahren zur behandlung von abwasserfaulschlamm Withdrawn DE2529992A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US48598174A 1974-07-05 1974-07-05
US05/570,035 US3959125A (en) 1974-07-05 1975-04-21 Treatment and disposal of sewage sludge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2529992A1 true DE2529992A1 (de) 1976-01-22

Family

ID=27048533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752529992 Withdrawn DE2529992A1 (de) 1974-07-05 1975-07-04 Verfahren zur behandlung von abwasserfaulschlamm

Country Status (11)

Country Link
JP (1) JPS5848238B2 (de)
CA (1) CA1042225A (de)
CH (1) CH609017A5 (de)
DE (1) DE2529992A1 (de)
DK (1) DK303775A (de)
FI (1) FI751962A (de)
FR (1) FR2277042A1 (de)
IT (1) IT1039710B (de)
NL (1) NL7507838A (de)
NO (1) NO752211L (de)
SE (1) SE7507727L (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2940998A1 (de) * 1978-03-06 1981-01-08 A Betong Ab Method for the production of methane and a plant for carrying out the method
DE2952794A1 (de) * 1976-10-29 1981-07-30 &Ccaron;eskoslovenská akademie v&ecaron;d, Praha Verfahren und vorrichtung zur behandlung von stickstoffverbindungen enthaltenden organischen massen
WO2022242818A1 (ru) * 2021-05-20 2022-11-24 Антон Николаевич ИВАНОВ Дренажно-фильтрующее щелевое устройство для обезвоживания жидких шламов (варианты)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE7802501L (sv) * 1978-03-06 1979-09-07 A Betong Ab Forfarande for metangasframstellning och anordning for genomforande av forfarandet
JPS55157390A (en) * 1979-05-28 1980-12-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Anaerobic digestion
JPS6082197A (ja) * 1983-10-12 1985-05-10 Kubota Ltd 汚泥処理方法
JPS6079428U (ja) * 1983-11-04 1985-06-03 永富 敏 自動指圧器
FR2615507B1 (fr) * 1987-05-18 1991-01-18 Biotech Procede de fabrication d'un compost
DE3913657A1 (de) * 1989-04-26 1990-10-31 Adolf Prof Dipl Ing Voss Verfahren zur verarbeitung von guelle zu einem festen duengemittel-produkt

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2952794A1 (de) * 1976-10-29 1981-07-30 &Ccaron;eskoslovenská akademie v&ecaron;d, Praha Verfahren und vorrichtung zur behandlung von stickstoffverbindungen enthaltenden organischen massen
DE2940998A1 (de) * 1978-03-06 1981-01-08 A Betong Ab Method for the production of methane and a plant for carrying out the method
WO2022242818A1 (ru) * 2021-05-20 2022-11-24 Антон Николаевич ИВАНОВ Дренажно-фильтрующее щелевое устройство для обезвоживания жидких шламов (варианты)

Also Published As

Publication number Publication date
NL7507838A (nl) 1976-01-07
CA1042225A (en) 1978-11-14
SE7507727L (sv) 1976-01-07
NO752211L (de) 1976-01-06
FI751962A (de) 1976-01-06
JPS5848238B2 (ja) 1983-10-27
FR2277042B1 (de) 1981-10-09
DK303775A (da) 1976-01-06
JPS5133771A (de) 1976-03-23
CH609017A5 (de) 1979-02-15
FR2277042A1 (fr) 1976-01-30
AU8239975A (en) 1977-01-06
IT1039710B (it) 1979-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3959125A (en) Treatment and disposal of sewage sludge
US5853450A (en) Method for treating bioorganic and wastewater sludges
Chaudhuri et al. Chemical changes during vermicomposting (Perionyx excavatus) of kitchen wastes
EP0302298B1 (de) Entseuchung von Klärschlamm
EP0445102B1 (de) Verfahren zur geruchsarmen aeroben Behandlung von tierischen Exkrementen
EP0384162B1 (de) Verfahren zur Entseuchung und aeroben Stabilisierung von Klärschlamm
DE2844498A1 (de) Verfahren zum abbau von schlamm
DE2529992A1 (de) Verfahren zur behandlung von abwasserfaulschlamm
DE2800915B1 (de) Verfahren zum Aufbereiten und Pasteurisieren von Klaerschlamm unter Beifuegen von CaO
DE4415911A1 (de) Verfahren zur Behandlung eines organische Bestandteile enthaltenden Mediums
DE2746752A1 (de) Verfahren zum anaeroben abbau von biochemischen abfaellen
DE2805054A1 (de) Verfahren zum abbau von schlamm
EP0589155B1 (de) Anaerobe Behandlung stark fetthaltiger Substanzen
DE2827474C2 (de) Biomasse mit hohem Stickstoff- und Phosphorgehalt
DE112013003956T5 (de) Kompostierung von festen und flüssigen Abfällen und biologisch abbaubaren Schlämmen unter Verwendung von Würmerhumus (Eisenia fostida und ähnlichen Spezies) und Mischungen von Würmerhumus und Magen Material mit einem hohen Mikroorganismen-Anteil
DE1145646B (de) Verfahren zur Herstellung von lager-bestaendigen, geruchlosen und biologisch aktivenBodenverbesserungsmitteln
DE3920539C1 (en) Nutrient and fertiliser compsn. prodn. - by aerobic thermophilic fermentation of liq. manures and aerobic mesophilic fermentation
KR800000873B1 (ko) 오물 슬러쥐의 처리방법
EP1486466B1 (de) Verfahren zur Vererdung von Faulschlämmen
DE3905228C1 (en) Process for disinfection and aerobic stabilisation of sewage sludge
CH627718A5 (en) Process for the biological sanitation of wet sludge
DE2850685A1 (de) Verfahren zur herstellung eines kolloiden schlammbades und schlammartiger pasten fuer die heilbehandlung
CH615139A5 (en) Process for treating wastewater sludge
DE2228011A1 (de) Biologisches Verfahren zur Abwässerbehandlung
AT400710B (de) Verfahren und anlage zur reinigung von biologischen abwässern

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination