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Abwasserre in igungs- und Abfä I leverwertungsverfahren
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Wasser ist unentbehrlich und unersetzlich. Es ist eines der wichtigsten
lebenserhaltenden Elemente auf der Erde.
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Der globale Wasserkreislauf hält dieses Element ständig in Bewegung.
Täglich verdunsten ca. 875 Milliarden Kubikmeter Wasser vom Meer aus in die Atmosphäre
und fallen in einer Menge von ca. 775 Milliarden Kubikmeter als Regen wieder auf
den Ozean zurück, während die restliche Menge von 100 Milliarden Kubikmeter auf
die Landgebiete verweht werden.
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Von der Landoberfläche steigen ca. 75 Milliarden Kubikmeter auf und
gehen zusammen mit ca. 100 Milliarden Kubikmeter aus Meerwasserverdunstung als Regen
auf den Landgebieten nieder.
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Ca. 100 Milliarden Kubikmeter fließen davon in den Flüssen ins Meer
zurück.
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Auf die Landfläche der BRD gehen jährlich ca. 200 Milliarden cbm Regen
nieder, welche unsere Wasserversorgungsbasis darstellen.
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Nach Abzug von Verdunstung und sonstigen Abgängen können rund 16 Milliarden
cbm, also nur ein Bruchteil der jährlichen Regenfallmenge, genutzt werden. Über
Bäche, Flüsse und Ströme fließen rund 60 Milliarden cbm des Niederschlagswassers
wieder zum Meer zurück.
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Der derzeitige Bdarf ist aus dem natürlichen Kreislauf schon nicht
mehr gedeckt, zur Deckung des Bedarfs wird auf Grundwasserreserven zurückgegriffen.
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Der Wasserverbrauch unserer Industriegesellschaft verdoppelt sich
alle zehn bis 20 Jahre.
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Da die Niederschlagsmenge gleich bleibt, ist bei gleichbleibenden
Versorgungsverhä ltnissen und der zwangsläufigen Bedarfssteigerung mit einer Versorgungskatastrophe
schon in ca. 20 Jahren zu rechnen.
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Schon heute wird in Westeuropa insgesamt das Dreifache derjenigen
Wassermenge verbraucht, die der natürliche Wasserkreislauf wieder auffüllen kann,
indem für die Wasserversorgung wesentliche Anteile der Grundwasserreserven herangezogen
werden, was insbesondere für Industrienationen gilt, wo der Grundwasserstand bereits
den tiefstvertretbaren Pegel erreicht hat.
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Flußwasser, welches einen Teilbedarf deckt, muß den Flüssen wieder
in ausreichender Menge und insbesondere in ausreichend gereinigtem Zustand zurückgegeben
werden, um einerseits die Erde feucht und durchlässig zu halten, andererseits Fisch-
und übriges Wasser leben zu gewährleisten, und um schließlich die Schiffbarkeit
der Flüsse aufrecht zu erhalten und einer Verödung der Landschaft zu begegnen.
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Aufgrund der festgestellten Verhältnisse ist es im Sinne einer schon
in näherer Zukunft liegenden ausreichenden Wasserversorgung unerläßlich, die Verbesserung
der Einrichtungen für Abwasserreinigung zu bewerkstelligen und letztere schlechthin
in hohem Maße zu fördern, also in ausreichendem Umfange Abwasser- und Gewässerreinigungseinrichtungen
zu installieren.
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Erfolgt dies nicht, so wird nach bereits herrschender Lehre schon
in naher Zukunft ein wesentlicher Teil unseres heutigen Wohlstandes nicht mehr aufrecht
zu erhalten sein, da die Wasserversorgung schlechthin gefährdet ist.
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Da Wasser nicht herstellbar ist, und da alle für die Wasseraufbereitung
erforderlichen Maßnahmen mit außergewöhnlich hohen Aufwendungen verbunden sind,
müssen naheliegende realisierbare - heute noch realisierbare - Maßnahmen Schritt
für Schritt durchgeführt werden.
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Das den Meeren über Flußgewässer zufließende Flußwasser ist heute
allgemein in einem derart verschmutzten Zustand, daß dieser Wasserzufluß in die
Meere bereits zu einer Gefahr der Ernährungsgrundlage für den Fischbestand zu werden
droht.
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Wasser und Wasserkreislauf sind belastet durch Abwässer aus Tierhaltung,
Industrie, Haushalten und Gewerbe. Insbesondere aus Industrie gelangen große Mengen
hochgiftiger Schwermetaliverbindungen in die Oberflächengewässer und damit in die
Meere. Wasser ist darüber hinaus belastet durch feste Industrieabfälle und Inertstoffe,
durch ausgespülte Düngemittel und Pestizide, durch Sickerwasser aus Müll- und Abraumhalden,
durch Abgasniederschlag, Schwefel- und Stickoxide, durch Ölrückstände und Ölverluste,
durch Freisetzen von Giftstoffen durch Unfälle, durch schaumbildende Detergentien,
etc.
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Die Verschmutzung tritt wesentlich auch deshalb ein, weil Wasser als
bequemes Transportmittel für die Beseitigung von Abfällen verwendet wird, dies gilt
insbesondere für die Industrie.
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Die nahezu fast unübersichtliche Vielfältigkeit der Verschmutzungsarten
und Verschmutzungsmöglichkeiten von Wasser, insbesondere durch Industrieproduktion,
kann mit bekannten konventionellen Mitteln und Einrichtungen nicht mehr bewältigt
werden.
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Dies gilt insbesondere für die Schwermetalivergiftung der Gewässer,
welche die Lebensbedingungen für die Mikrobenwelt verändert, das Gleichgewicht aufhebt,
und die Selbstreinigungskraft der Gewässer nicht nur gefährdet, sondern unmöglich
macht, indem die oecologischen Wechselbeziehungen innerhalb des Lebensraumes Wasser
generell aus dem Gleichgewicht gebracht werden. Die maximalen Toleranzgrenzen toxischer
Substanzen in Trinkwasser werden heute in vielen Fällen bereits erheblich überschritten.
Dies gilt insbesondere für Quecksilber- bzw. Kadm ium-Verseuchung.
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Die heute übliche Beschränkung auf eine Kontrolle der in Vorfluter
eingeleiteten Abwässer auf Messung des BSB5 stellt die Beschränkung der Kontrolle
auf harmlosere Verschmutzungen dar. Schwerwiegendere Verschmutzung, nämlich CSB-Belastung,
wird üblicherweise gar nicht kontrolliert. Konventionelle Kläranlagen werden mit
dieser Belastung so gut wie nicht fertig.
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Die allgemeine Klärtechnik (Abwasserklärtechnik) geht davon aus, über
eine mehr oder weniger wirksame Vorklärung in einer biologischen Belebungszone einen
Abbau der Schmutzlast zu bewirken, und daran anschließend durch Ausfällung ein Schmutzlastkonzentrat
zu gewinnen (Klärschlamm}, womit dann als Endergebnis ein reines Abwasser entstehen
soll.
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Da insbesondere in industrialisierten Regionen jedoch mit dem der
Kläranlage zulaufenden Abwasser in variabler Konzentration toxische Stöße von der
Kläranlage aufgenommen werden müssen, ist nicht zu vermeiden, daß diese toxischen
Stöße bis zur biologischen Belebungszone vordringen, dort schwere Schäden an den
Mikroorganismen verursachen, und die sogenannte biologische Belebungszone zeitweilig
abtöten, also eine Reinigungswirkung verhindern.
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Dieses Kardinalproblem trifft jede biologisch arbeitende Abwasserkläranlage,
die damit als Verfahren in industrialisierten Zonen zumindest (auch bei Massenviehhaltung)
hoffnungslos überfordert ist.
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Um dieser Probleme Herr zu werden, wird neuerdings versucht, in der
biologischen Reaktionszone optimale Lebensverhältnisse für die Mikroorganismen zu
schaffen, indem dort Reinsauerstoff eingetragen wird. Dieser Versuch ist jedoch
für den Fall der Anwendung in industrialisierten Zonen deshalb zum Scheitern verurteilt,
weil den Mikroorganismen über Abwasserzulauf toxische Einflüsse zugemutet werden,
welche durch erhöhte Sauerstoffzufuhr nicht gemildert werden können. Dieser Versuch
packt das Übel am falschen Ende, nämlich im Bereich der "Atemluft", während das
Problem in der Nahrungsmittelzufuhr liegt.
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Die Anwendung biologischer Reaktionszonen in der Abwasserklärung hat
sich im Laufe der Jahrzehnte zu einer Art Philosophie entwickelt, also zu einer
Art conditio sine qua non, bei der davon ausgegangen wird,
daß
es grundsätzlich keine andere Möglichkeit der Abwasserklärung geben könne, als die
der biologischen Aufbereitung.
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Bei der Abwasserklärung durch biologische Reaktion wird ein Spaltprozeß
angestrebt, der darauf hinauslaufen soll, organische und anorganische gelöste Stoffe
und Schwebstoffe aus dem Wasser zu entfernen, also als Spaltprodukt zu gewinnen.
Dabei wird mit chemischen Fällungsmitteln gearbeitet, welche eine Mineralisierung,
also eine Hydrophobierung von gelösten Substanzen bewirken sollen.
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Tatsächlich wird bei diesem Prozeß, wenn nicht gefährliche toxische
Einwirkungen auf die Biologie auftreten, beträchtlicher Reinigungseffekt erzielt,
die Reinigungseffizienz sinkt aber rapide dann ab, wenn die Mikroorganismen in der
biologischen Reaktionszone durch Schwermetallstöße geschädigt werden und in ihrer
Lebensaktivität absinken.
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Bei voll funktionierender chemisch-bilogischer Abwasserklärung entsteht
also ein Spaltprodukt als sogenannter Klärschlamm, der mit einer Konzentration von
3 % Trockensubstanz aus den Reaktionszonen der Kläranlage gewonnen wird. Dieser
Klärschlamm muß nun über mühsame Vorgänge entwässert werden, dies erfolgt zunächst
üblicherweise in einem Eindicker. Dieser Eindicker gibt daraufhin seinerseits ein
hochverschmutztes Abwasser wieder an die Kläranlage ab, aus dem Eindicker geht der
Klärschlamm üblicherweise mit einer Trockensubstanzkonzentration von 5 bis 10 tYo
ab. Dieser aus Eindicker gewonnene, etwas konzentriertere Klärschlamm, wird sodann
üblicherweise einer weiteren
Entwässerungszone zugeführt. Diese
besteht zumeist aus einer Kammerfilterpresse oder einer Zentrifuge. Die Kammerfilterpresse
hat sich im Laufe der Jahrzente als breit angewendete Einrichtung weitgehend durchgesetzt
und bewirkt eine Entwässerung auf 30 bis 40 % Trockensubstanz. Die Kammerfilterpresse
arbeitet jedoch deshalb au ßerordent I ich unwirtschaftlich, weil der K lärsch lamm
bezüglich seines Volumens mittels Asche aus vorausgegangener Klärschlammverbrennung
aufgeschwemmt wird, d. h., auf das doppelte Volumen gebracht wird. Man nennt dieses
Verfahren das sogenannte Schlamm-Ascheverfahren. Die beigemischte Asche soll die
Entwässerung in der Presse erleichtern.
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Die negativen Folgen der Anwendung des Schlamm-Ascheverfahrens liegen
bekannterweise darin, daß die Beimengung von Asche aus der Klärschlammverbrennung
zu einer laufenden Zermahlung dieser Asche führt, die schließlich als Feinststaub
auftritt, und die Poren der Filtertücher in der Filterkammerpresse zusetzt, so daß
dadurch wieder die Entwässerung gestört ist, außerdem ergeben sich erhebliche Wirtschaftlichkeitsnachteile
dadurch, daß die dem zufließenden Klärschlamm beizumengende Asche zunächst abgekühlt
werden muß (Wärmeverlust), die Asche wird dann mit zufließendem Klärschlamm vermischt,
nimmt also wieder Wasser auf. Mit dieser Beimischung von Asche erfolgt noch die
Beimischung eines chemischen Flockungsmittels.
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Dieses Gemisch wird dann in die Presse gegeben, entwässert, und
fließt
dann mit einem Trockensubstanzgehalt von 30 bis 40 % in die Verbrennung. In der
Verbrennung wird also die aus Verbrennung abgegangene Asche (50 o des neu zugehenden
Materials) wieder erhitzt, aus dem Rest wird dann die Hälfte wieder abgenommen und
neuem Klärschlamm wieder zugeführt Es handelt sich hier also um einen ständigen
Kreisprozeß des Erhitzens und Abkühlens von Asche in einem Verhältnis von 50 % zur
gesamt zu verbrennenden Schlammmenge.
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Neben den vorstehend nur kurz geschilderten gravierenden Nachteilen
der chemisch-biologischen Abwasserklärung, es konnte nur eine geringe Anzahl von
Nachteilen hier aufgeführt werden, sind die schwerwiegendsten Gefahren dieser Technik
der Abwasserklärung darin zu sehen, daß keine Rückhaltung, also kein Ausfiltern
von toxischen Verunreinigungen in Form wasserlöslicher Schwermetalle möglich ist.
Diese wassergelösten Schwermetalle steilen auch eine schwerwiegende Belastung des
entstehenden Klärschlamms dar, der im wesentlichen aus diesem Grunde zumeist nicht
in der Landwirtschaft eingesetzt werden kann.
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Es ist also festzustellen, daß die chemisch-biologische Abwasserreinigung
zumindest in industrialisierten Regionen als Verfahren schlechthin nicht geeignet
ist, zuverlässige Abwasserreinigung zu bewerkstelligen, da Schwermetallverbindungen
nicht nur nicht ausgefiltert werden können, sondern auch noch den Bestand der für
die biologische Reaktion erforderlichen Mikroorganismen abtötet bzw.
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erheblich dezimiert und damit auch den biologischen Reinigungsprozeß
oder
Abbauprozeß in der Kl äranlage verhindert, zumindest wesentlich reduziert.
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Ungeachtet der genannten schwerwiegenden oecologischen Nachteile dieser
Klärsysteme ist festzustellen, daß deren Betrieb, abgesehen von den hohen Invest
it ionsaufwendungen, außergewöhnlich hohe laufende Betriebskosten verursacht. Nach
einer Untersuchung des Rheinland-Pfälzischen Finanzministeriums betragen die Folgekosten
aus chemischbiologischen Kläranlagen ca. 20 No der Investitionskosten. Dies heißt
also, daß nicht nur keinerlei Ertrag aus diesen Kläranlagen zu beziehen ist, sondern
daß darüber hinaus noch außergewöhnlich hohe Betriebskosten entstehen. Eine Großkläranlage
im Raum Ludwigshafen soll jährlich ca. DM 70 Millionen an Betriebskosten verursachen.
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Dieser letztgenannte Umstand, nämlich die Unwirtschaftlichkeit der
chemisch-biologischen Abwasserklärung, führt im Endeffekt auch dazu, daß es Industriebetrieben
gar nicht zugemutet werden kann, derartige Anlagen einzurichten, da sie mit deren
Betrieb ihre Existenzgrundlage verlieren könnten. Dies gilt insbesondere z. B. für
den Industriezweig der Papierherstellung.
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Nach der Betrachtung der technologischen und wirtschaftlichen Voraussetzungen
und Zusammenhänge ist es erforderlich, bei der
Feststellung der
allgemeinen Verhältnisse auch zurückkommen auf den Aspekt der Wasserversorgung schlechthin.
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Die Klärtechnik nach chemisch-biologischen Verfahren ist - wie geschildert
- in den meisten Fällen nicht dazu geeignet, eine ausreichende Abwasserklärung zu
bewerkstelligen, insbesondere aber ist sie nicht dazu geeignet, ein nutzbares Wasser
herzustellen.
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Dies führt dazu, daß die Gesamtmenge des von der Industrie beispielsweise
benötigten Frischwassers, es handelt sich in den meisten Fällen um Trinkwasser,
in höchst verschmutztem Zustand, z. B.
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kommunalen Kläranlagen, und danach in ungenügend gereinigtem Zustand,
dem Vorfluter, d. h. den Flußgewässern, wieder zugeführt wird. Damit wird eine schwerwiegende
Unterbrechung des natürlichen Wasserkreislaufes vollzogen, indem eben die entnommene
Wassermenge nicht in entsprechend gereinigtem Zustand wieder dem natürlichen Kreislauf
zurückgegeben werden kann.
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Die damit festzustellende Störung des oecologischen Haushalts führt
zu eutrophen Gewässern, zu einer progressiven Kostensteigerung zukünftig erforderlicher
Maßnahmen für Gewässerreinigung und im Ende zwangsläufig zu einer Wasserversorgungskatastrophe.
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Die vorliegende Erfindung löst die geschilderten Probleme in allen
Bereichen auf denkbar einfache und insbesondere wirtschaftliche Art
und
Weise, indem 1. ein hinsichtlich BSB-und CSB-Belastung vorzüglich gereinigtes Brauchwasser
erzeugt wird, welches dem Industriebedarf wieder zugeführt werden kann; 2. indem
die Kläranlage als wirtschaftlich zu betreibender Betrieb Erlöse ermöglicht, die
nicht nur die laufenden Kosten decken, sondern-auch zu einer Amortisation der Erstinvestitionsaufwendungen
führen, und 3. die Kläranlage nicht nur zur Abwasserreinigung herangezogen wird,
sondern auch noch den allgemeinen Müll, auch Giftmüll, der Zone, in der sie liegt,
aufzunehmen in der Lage ist.
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Wichtigste Grundlage zur Durchführung des Verfahrens ist die Entdeckung,
daß aus organischem Müll und Klärschlamm Kohlen, bzw.
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aktive Kohlen, herstellbar sind.
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Diese Kohlen werden in einer Zweistufenfilterzone als mechanischphysikalischer
Kohlefilter (erste Zone) und als Adsorptionsfilter (zweite Zone) eingesetzt.
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Durch die Einbeziehung eines Müliverschwelungs- und Inkohlungsreaktors
in die Kläranlage besteht die Möglichkeit der kontinuierlichen
Regeneration
gesättigter Kohle, was bedeutet, daß ein Kreisprozeß entsteht, indem die einmal
eingesetzte Kohlemenge fortlaufend regeneriert wird, die aufgenommene organische
Substanz innerhalb des Regenerationsprozesses inkohlt wird, also zusätzliche Substanz
an Kohle ergibt.
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Abschließend ist ein wichtiger volkswirtschaftlicher Aspekt zu behandeln,
da die vorliegende Erfindung in der Lage ist, die Gesamtsituation der Industrie
in dem oecologischen System unserer Gesellschaft zu verändern.
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Die heutige Situation ist dadurch gekennzeichnet, daß der Industrie,
soweit sie aus ihrer Produktion umweltbelastende Abfälle beispielsweise ins Abwasser
abgibt, strenge Auflagen nach dem sogenannten Verursacherprinzip zur Vorreinigung
betreffender Abwässer z. B.
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gemacht werden, und daß einfach die Einleitung von Abwässern eines
das bestimmten Verschmutzungsgrades in,6ffent I iche Abwassernetz verboten wird.
Zudem wird ebenfalls nach dem Verursacherprinzip eine Kostenbelastung der Abwasser
einleitenden Industrie bewerkstelligt, die sich nach dem Grad der Verschmutzung
richtet.
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Aus dieser Situation hat sich ein schwerwiegendes Dilemma ergeben,
welches schon auf politischer Ebene zu heftigen Meinungsverschiedenheiten führte,
nämlich zu einem Bewertungsstreit hinsichtlich der Bedeutung von Industriewachstum
und Erhaltung einwandfreier Umweltverhältnisse. In jüngster Vergangenheit wurde
dazu von Bundesministern schon die Meinung vertreten, Wachstum gehe vor Umweltschutz.
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Das kurz geschilderte Dilemma ergibt sich im wesentlichen jedoch nur
daraus, daß die kommunalen Kläranlagen nicht dazu in der Lage sind, Abwasser, gleichgültig,
welchen Verschmutzungsgrad dieses Abwasser aufweist, ausreichend zu reinigen. Daß
diese Tatsache festgestellt werden muß, liegt daran, daß die Abwasserreinigungsverfahren,
welche den Kommunen angeboten werden, zwar für häusliche Abwässer geeignet sein
mögen, für Industrieabwässer mit deren verschiedenartigsten Verschmutzungsbestandtei
len, wie eingangs schon dargelegt, nicht geeignet sind.
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Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme damit, daß sie von der
Konzeption ausgeht, ein Klärsystem zu entwickeln, welches 1. maximale Reinigungseffizienz,
gleichgültig, welcher Verschmutzungsgrad gegeben ist, aufweist, und zwar auch hinsichtlich
der Schwermetalleverseuchung, und der Verunreinigung von Abwasser durch Detergentien,
Herbizide, Pestizide, Chloride, Phenole, Teeröle, Bohr öle, etc. ; 2. welches in
der Lage ist, Giftstoffe-Konzentrationsschwankungen aufzufangen; 3. welches in der
Lage ist, auch allgemeinen Müll aus der die Kläranlage betroffenen Region aufzunehmen;
4. welches zumindest kosten deckend, wenn nicht mit Erlös, betrieben werden kann
Die
vorliegende Erfindung erfüllt diese Forderungen in hohem Maße und sichert darüber
hinaus noch die Möglichkeit, Rohstoffe aus Abwasser und Müll zurückzugewinnen.
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Die-Konsequenz daraus ist, - daß-ih Zukunft bei Anwendung eines Abwasserklär-
und Mü 1 lverwertungssystems gemäß vorliegender Erfindung der Industrie. keine Auflagen
mehr bezüglich des von ihr abgegebenen Abwassers auferlegt werden müssen. Ganz im
Gegenteil, für die Kläranlage nach vorliegender Erfindung ist es geradezu nützlich
und vorteilhaft, möglichst viele, z. B. organische Laststoffe, im Abwasser zu transportieren,
da diese in der erfindungsgemäßen Kläranlage nutzbringend eingesetzt werden können.
Auch der bisher nicht erlaubte Müllzerkleinerer im Haushaltsabfluß, Hotelküche,
Schlachthaus, Krankenhaus, wird wieder einsetzbar und kann sogar vorgeschrieben
werden, um das Aufkommen an in Behältnissen zu transportierendem Müll zu reduzieren,
da über das Abwasser transporvierte organische Schmutzfracht (Nahrungsmittelabfäl
le) für den Betrieb der Kläranlage gemäß der hier vorliegenden Erfindung höchst
nützlich ist Die volkswirtschaftliche Konsequenz aus der Neuentwicklung gemäß vorliegender
Erfindung ist, daß insbesondere die Industrie, jedoch auch die Landwirtschaft (beispielsweise
die Massenviehhaltung) keinen Grenzen hinsichtlich ihres Wachstums aus umweltschützerischen
Aspekten mehr ausgesetzt sind, daß sie insbesondere jedoch hinsichtlich ihrer Kostenbelastung
schwerwiegend entlastet werden, da unter Umständen
ins Abwasser
abgegebene organische Substanz wegen des daraus zu erzielenden Vorteils in der Kläranlage
nicht zu einer Kostenbelastung für die Industrie, sondern zu einer Kostenentlastung
führen kann.
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Beschreibung einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die
Erfindung dient dazu, in einem Verfahrensprozeß Hausmüll, Industriemüll, Sonderabfälle,
bis zu einem gewissen Grad Giftmüll und Sondermüll, durch Verwertung zu beseitigen,
Energie zu erzeugen, und Abwasser zu reinigen.
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Figur I stellt eine mögliche Ausführungsform einer Einrichtung zur
Durchführung des Verfahrens dar.
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Fig. 1/1 zeigt einen Verschwelungs- und Inkohlungsreaktor. Dieser
Reaktor dient zur Erzeugung eines Schwelgases aus organischer Substanz sowie zur
Erzeugung von Kohle und aktiver Kohle. Er dient ebenso zur Regeneration von Kohle
und aktiver Kohle. Aus dem Müllabzug Fig. 1/16 fließt brennbarer Müll zu den Kokillen
Fig. 1/4. Auf diesem Weg können Trockenzonen (Trockenbeete) zwischengeschaltet sein.
In den Kammern Fig. 1/2 und Fig. 1/3 wird diese brennbare Substanz weiter vorgetrocknet
und zwar unter Ausnutzung der im Reaktor Fig. 1/1 entstehenden Abfallwärme. Der
in die Kokillen Fig. 1/4 eingegebene Müll wird dort unter dosierter Luftsauerstoffzufuhr
teilverbrannt und teilverschwelt. Dabei bildet sich ein Schwelgas, welches in Gasmotoren
oder Turbinen zur Erzeugung kinetischer Energie eingesetzt wird,
nachdem
es einen Spaltreaktor passiert hat.
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Zur Erzeugung von Kohle oder aktiver Kohle wird eine bestimmte Mischung
von organischer Substanz in die Kokille Fig. I Pos. 5 des Reaktors Fig. I Pos. 1
eingegeben. Dieses Material, eine Maische, wird ebenfalls über Trocknungszonen Fig.
1/2 und Fig. 1/3 vorgetrocknet.
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Die aus der Kokille Pos. 5 Fig. I entstehende aktive Kohle oder Kohle
wird in einen Filtercontainer Fig. 1/8 eingefüllt, dieser Filtercontainer fließt
über den Schwerkraftförderer Fig. I, Pos. 9 zu dem Aggregat Fig. 1 Pos. 10, und
wird dort in die Abwasserfilterzone abgesenkt - Fig. 1 Pos. 8.
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Mittels Hubaggregat Fig. 1 Pos. 10 erfolgt das schrittweise Vorrücken
der Filtercontainer in zum Wasser lauf entgegengesetzter Richtung zum Hubaggregat
Fig. 1 Pos. 24 hin.
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Mit zunehmender Verschmutzung der Filterkohle in dem Container wird
damit zunehmend verschmutztes Wasser (Abwasser) aufgenommen.
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Um eine wechselweise Perkolation der einzelnen Kohlefiltercontainer,
einmal von unten nach oben und von oben nach unten, zu bewirken, ist die Filterzone
Fig. I Pos. 23 durch Abschottungen unterteilt, welche wechselweise an ihrem unteren
Ende Öffnungen aufweisen, und in nächster Position geschlossen sind, Fig. I Pos.
25 und 26.
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Der Filter-Container ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß Wasser
nur entweder von oben nach unten oder von unten nach oben durch die in dem Container
befindliche Kohle fließen kann.
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Der Filterzone Fig 1/23 ist ein an sich bekannter Sandfang, Fig. 1/13,
vorgeordnet, dieser Sandfang ist jedoch erfindungsgemäß funktionell gleichzeitig
als Mülltrenneinrichtung ausgebildet und dient zudem als Gaswäscher.
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Über den Bunker 27 gelangt allgemeiner Hausmüll und Industriemüll
in die Zerkleinerungseinrichtung Fig. 1/18, und wirdmit einer bestimmten Korngröße
oder Teilegröße der Mülltrennzone (Fig. 1/13) eingegeben.
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In dieser Zone sinken insbesondere anorganische Stoffe, wie Eisenschrott,
Glas, etc., ab, während organische Stoffe aufgewirbelt, von Wasser mitgenommen,
oder an der Wasseroberfläche schwimmend, in Richtung Müllabzug Fig. 1/16 abgetrieben
werden.
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Die in der Mülltrennzone absinkenden anorganischen Stoffe werden über
eine geeignete Einrichtung (Becherwerk) Fig. 1/12 aus dieser Zone abgezogen.
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Die aus der Energieerzeugung abgehenden Motorenabgase werden zunächst
einmal zur Nutzbarmachung deren Wärme erfindungsgemäß dem Reaktorinnenraum zugeführt
und geben dort einen Teil ihrer Wärme an die Verschwelungs- bzw. Inkohlungskokillen
ab. Diese Gase verlassen erfindungsgemäß diesen Innenraum über das Rohrleitungssystem
Fig. 1/7 hin zu einer glockenförmigen Abdeckeinrichtung für die Filtercontainer
Fig. 1/28. Diese Abdeckglocke umschließt den Filtercontainer an seiner Oberfläche,
so daß durch die Rohrleitung Fig. 1/7 fließende Abgase gezwungen
sind,
in den Container einzuströmen und ihn nach unten zu verlassen.
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Der Container wird durch ein Hubaggregat Fig. I Pos. 14 auch von unten
her abgedichtet, so daß die einströmenden Abgase über die Abgasrohrleitung Fig.
I Pos. 15 in das durch den Mülltrennbereich fließende Abwasser eingedrückt werden.
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Dort werden diese Abgase restgewaschen.
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Der Container fließt nach dieser Operation in die Aufgabe-Position
der Förderanlage Pos. 29. Dort wird der Behälter erfaßt und zur Entladeposition
Fig. 1/30 transportiert. Der entladene Behälter wird zurücktransportiert zur Entladestation
Fig. 1/31. Der Behälter wird aus Pos. 31 zur Beladeposition Fig. 1/32 transportiert
und zwar über den Schwerkraftförderer Fig. I Pos. 9. Die in Kokille Fig. I Pos.
5 entladene Kohle oder Aktivkohle wird in dieser Kokille regeneriert und in den
Behälter Fig. I Pos. 8 entladen.
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Die bei dem Verfahren entstehende Überschußkohle, sie entsteht durch
fortwährende Aufnahme organischer Substanz aus Abwasser, wird zur Erzeugung von
Aktivkohle einer zweiten Einrichtung derselben Ausformung zugeführt. Diese zweite
Einrichtung dient zur reinen adsorptiven Abwasserreinigung, also zur Feinreinigung,
im Gegensatz zu der Einrichtung Fig. 1, die als quasi Vorklärung vorgesehen ist.
Selbstverständlich kann die zweite Zone auch aus dem Reaktor Fig. 1/1 mit Aktive
kohle gespeist werden, wenn dessen Kapazität ausreicht.
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Sin n der Einrichtung ist es, den Zweck des Verfahrens möglichst wirtschaftlich
zu verwirklichen und ständig ausreichenden Nachschub an Filterkohle und Aktivkohle
aus Abfallstoffen bereitzustellen.
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Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens verwirklicht also
einen Kreislauf von Kohle bzw. Aktivkohle, welche zu Filterzwecken in eine Abwasserfilterzone
eingegeben wird, aus dieser herausgenommen, in eine Entgasungskokille eingetragen
wird, und danach in gereinigtem bzw. aktiviertem Zustand wieder zu der Filterzone
zurückgeführt wird. Damit ist ein Minimum an erforderlicher Kohle gewährleistet,
die Entgasung der aufgenommenen organischen Schmutzlast erfolgt unter Nutzbarmachung
von Abfallwärme innerhalb des Reaktors Fig. 1/1, in welchem in den Kokillen Fig.
1/4 - wie beschrieben - die Erzeugung eines Schwelgases erfolgt, wodurch naturgemäß
Wärme entsteht.
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Die aus dem Gesamtsystem nicht mehr benötigte Kohle, diese fällt deshalb
an, weil ständiger Nachschub an Kohle - wie bereits beschrieben -entsteht, wird
zur Energieerzeugung in die Verschwelungskokillen Fig. 1/4 eingegeben, und dort
restverbrannt, so daß alle in die Anlage mit Abwasser einfließenden Schwermetalle
schließlich durch Adsorption aufgefangen, in der aus den Kokillen Fig. 1/4 abgehenden
Asche festgehalten sind.
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Durch die Möglichkeit einer Gaswäsche Fig. 1/15 über das zufließende
Abwasser ergibt sich neben der Abgasreinigung über den Kohlefilter Fig. 1/28 eine
zusätzliche optimale Reinigung des abgehenden Abgases.
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Die an das Abwasser übergebenen Laststoffe werden in der Filterzone
Fig. 1/23 auf Kohle wieder angelagert, also in der Einrichtung festgehalten. Sie
werden letztendlich als Restprodukt in der aus den Kokillen
Fig.
1/4 abgehenden Asche sichergestellt.
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Die Filterzone Fig. 1/23 ist mit einem Schlammabzug Fig. 1/11 versehen.
Dieser Schlammabzug ist über eine Pumpe mit dem Abwassereinlauf verbunden, der in
der Filterzone entstehende Absetzschlamm wird dem Abwasserzulauf wieder eingegeben.
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Das Verfahren ist ein rein physikalisches Abwasserreinigungssystem,
bei dem, nicht wie bei chemisch-biologischen Abwasserkläranlagen, über die Erzeugung
von Klärschlamm als Spaltprodukt eine Wasserreinigung bewerkstelligt wird, sondern
in dem durch physikalische Rückhaltung bzw. Anlagerung Schwebstoffe, Grobstoffe
und gelöste Substanz aus dem Abwasser auf einen Träger angelagert wird, der als
Transportstütze dient, indem er das angelagerte Gut in eine Entgasungskammer mitnimmt,
wo Entgasung der angelagerten organischen Substanz erfolgt, so daß also überhaupt
kein getrenntes Spaltprodukt, wie Klärschlamm, entsteht.
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Durch den ständigen Nachschub an organischer Substanz, aufgenommen
über Anlagerung in der Filterzone, wird erfindungsgemäß eine ständige Vermehrung
der Kohlemenge bewirkt. Falls die aufgenommene Menge nicht ausreichen sollte, so
ist über die in die Anlage erfindungsgemäß integrierte Mü 1 lverwertungseinr 1 chtung
ausreichend organische Substanz verfügbar, um Kohle bzw. aktive Kohlen herstellen
zu können.