DE2558703C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

DE-OS 22 60 616 beschreibt ein Verfahren zum Verwerten von Klärschlamm aus Abwasser-Kläranlagen in Verbindung mit der Beseitigung und Aufbereitung von Haus-, Gewerbe-, Indu­ strie-, Land- und Forstwirtschaftsabfällen. Danach wird Klärschlamm mit kohlenstoffreichen Abfällen vermischt, entwässert und schließlich in einem Ofen verkokt. Die da­ bei entstehende Kohle kann zur Abwasseraufbereitung ver­ wendet werden, indem sie in gemahlener Form mit dem Ab­ wasser vermischt und dann zusammen mit den gebundenen Ver­ unreinigungen aus dem Wasser entfernt wird.

Ein Nachteil des in DE-OS 22 60 616 offenbarten Verfahrens liegt darin, daß es nicht kontinuierlich und im großen Maßstab geführt werden kann, daß es keine Aufbereitung von allgemeinem Müll vorsteht, und daß hinsichtlich der Energiebilanz keine optimale Situation angestrebt wird.

Die in unserer Gesellschaft anfallenden großen Müllmengen stellen bekanntlich ein Problem dar, da deren Beseitigung durch Verbrennung oder Deponie kostspielig und umweltbe­ lastend ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaf­ fen, die eine kombinierte Müll­ erwertung und Abwasseraufbereitung kontinuierlich und im großen Maßstab erlaubt. Der Ablauf soll energetisch optimal sein, so daß im wesentlichen keine Zufuhr an Energie erforderlich ist. So soll z. B. die für die Trocknung von feuchten organischen Müllabfällen sowie für die zur Verko­ kung eines Teils des Mülls erforderliche Energie aus der Verbrennung eines anderen Teils des Mülls stammen. Es soll mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch möglich sein, die im Müll und im Abwasser vorliegenden Giftstoffe und Schwermetalle in konzentrierter Form zu erhalten.

Die vorstehende Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es, Rohstoffe aus Müll zu gewinnen und diese nutzbringend für die Abwasseraufbereitung einzusetzen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorteilhaft, indem

• 1. eine maximale Reinigungswirkung - ungeachtet dem ge­ gebenen Verschmutzungsgrad - gewährleistet ist, und zwar auch hinsichtlich der Schwermetallverseuchung und der Verunreinigung von Abwasser durch Detergen­ zien, Herbizide, Pestizide, Chloride, Phenole, Teer­ öle, Bohröle;
• 2. ein hinsichtlich BSB- und CSB-Belastung vorzüglich gereinigtes Brauchwasser erzeugt wird, welches dem Industriebedarf wieder zugeführt werden kann;
• 3. die Anlage als wirtschaftlich zu betreibender Betrieb Erlöse ermöglicht, die nicht nur die laufenden Kosten decken, sondern auch zu einer Amortisation der In­ vestitionsaufwendungen führen, und
• 4. die Anlage nicht nur zur Abwasserreinigung dient, sondern den allgemeinen Müll, sowie auch Giftmüll, der Zone, in der sie liegt, aufzunehmen in der Lage ist.

In dem in der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Abwasser­ strom vorgesehenen Sandfang werden Sand sowie andere zu Boden sinkende Bestandteile des Mülls aufgefangen. Sie können in der Regel weder verbrannt noch verkokt werden.

Der Reaktor zur Verkokung organischer Bestandteile des Mülls bietet die Möglichkeit der kontinuierlichen Regene­ rierung von mit Schmutzlast gesättigter Kohle, was bedeu­ tet, daß in einem Kreisprozeß die einmal eingesetzte Kohlemenge fortlaufend regeneriert werden kann. Außerdem sind erfindungsgemäß weitere Reaktoren vorgesehen, die zur Verbrennung von Müll dienen.

Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Gegenstrom geführten Filtercontainer, deren schrittweises Vorrücken durch eine Hub- und Verschiebeeinrichtung bewirkt wird, erlauben es, daß die zur Filtration verwendete Kohle als Zwei-Stufen-Filterzone einmal als mechanisch-physikali­ scher Kohlefilter (erste Zone) und zum anderen als Adsorp­ tionsfilter (zweite Zone) eingesetzt werden kann.

Somit ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nütz­ lich, möglichst viele organische Laststoffe im Abwasser zu transportieren, da diese nutzbringend verwertet werden können. Der bisher nicht erlaubte Müllzerkleinerer im Haushaltabfluß, Schlachthaus und Krankenhaus wird damit wieder einsetzbar und könnte sogar vorgeschrieben werden, um das Aufkommen des in Behältnissen zu transportierenden Mülls zu reduzieren.

Damit werden mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung Industrie und Landwirtschaft hinsichtlich ihrer Kostenbe­ lastung entlastet, da die ins Abwasser abgegebenen organi­ schen Substanzen wegen des daraus zu erzielenden Vorteils in der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht zu einer Kostenbelastung, sondern zu einer Kostenentlastung führen können.

Die Figur stellt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung dar.

Der Reaktor 5 (Verkokungsreaktor) dient zur Erzeugung von Kohle und Aktivkohle sowie zur Regenerierung derselben. Dazu wird organisches Material in den Reaktor 5 des Ofens 1 eingegeben. Dieses Material wird über die Trocknungs­ zonen 2 und 3 vorgetrocknet.

Aus dem Müllabzug 16 gelangt brennbarer Müll zu den Reak­ toren 4. Auf diesem Wege können Trockenzonen (Trocken­ beete) zwischengeschaltet sein. In den Kammern 2 und 3 wird der vorstehend genannte brennbare Müll weiter vorge­ trocknet und zwar unter Ausnutzung der im Ofen 1 entste­ henden Abwärme. Der in die Reaktoren 4 eingegebene Müll wird dort unter dosierter Luftsauerstoffzufuhr verbrannt und verschwelt. Dabei bildet sich ein Schwelgas, welches in Gasmotoren oder Turbinen zur Erzeugung kinetischer Energie eingesetzt wird, nachdem es einen Spaltreaktor passiert hat.

Die im Reaktor 5 entstehende Kohle oder Aktivkohle wird in einen Filtercontainer 8 eingefüllt; dieser Filtercontainer wird über den Förderer 9 zu dem Hubaggregat 10 transportiert und wird dort in die Abwasserfilterzone 23 abgesenkt. Mittels Hub­ aggregat 10 erfolgt das schrittweise Vorrücken der Filter­ container 20 in zum Wasserlauf entgegengesetzter Richtung, nämlich zum Hubaggregat 24 hin.

Um eine wechselweise Perkolation der einzelnen Filter­ container 20, nämlich einmal von unten nach oben und zum anderen von oben nach unten, zu bewirken, ist die Filter­ zone 23 durch Abschottungen 25, 26 unterteilt, welche wechselweise Öffnungen am oberen oder unteren Ende auf­ weisen. Die Filtercontainer 20 sind dazu mit wasserdurch­ lässigen Abdeckungen 33, 34 ausgestattet.

Der Filterzone 23 ist ein Sandfang 13 vorgeordnet; dieser Sandfang 13 ist gemäß der Erfindung funktionell gleich­ zeitig als Mülltrennzone 36 ausgebildet und nimmt zudem den Gaswäscher 15 auf.

Über den Bunker 27 gelangt allgemeiner Hausmüll und Indu­ striemüll in die Zerkleinerungseinrichtung 18 und wird mit einer bestimmten Korngröße oder Teilegröße der Müll­ trennzone 36, die mit Abwasser des Abwasserstromes 19 über die Wasserzuführung 17 gespeist wird, eingegeben. In der Mülltrennzone 36 sinken insbesondere anorganische Stoffe, wie Eisenschrott, Glas, etc., ab und werden im Sandfang 13 aufgefangen, während organische Stoffe aufgewirbelt, vom Wasser mitgenommen, oder an der Wasseroberfläche schwimmend, in Richtung Müll­ abzug 16 abgetrieben werden.

Die in der Mülltrennzone 36 in den Sandfang 13 absinkenden anorganischen Stoffe werden über eine geeignete Einrich­ tung 12 (z. B. Becherwerk) aus dieser Zone abgezogen.

Im Ofen 1 geben die Reaktoren 4 einen Teil ihrer Wärme an den Reaktor 5 ab. Die gebildeten Schwelgase verlassen den Innenraum des Ofens 1 über das Rohrleitungssystem 7 hin zu einer glockenförmigen Abdeckeinrichtung 28 des Filter­ containers 35. Diese Abdeckeinrichtung 28 umschließt den Filtercontainer 35 an seiner Oberfläche, so daß durch die Rohrleitung 7 fließende Abgase gezwungen sind, in den Container 35 einzuströmen und ihn nach unten zu verlassen. Der Container 35 wird durch ein Hubaggregat 14 von unten her abgedichtet, so daß die einströmenden Abgase über den Gaswäscher 15 in das durch die Mülltrennzone 36 fließende Abwasser eingedrückt werden. Dort werden diese Abgase restgewaschen.

Der Container 35 gelangt nach dieser Operation zur Ent­ ladestation 30. Der entladene Behälter wird zurücktrans­ portiert und gelangt über den Förderer 9 zur Beladestation 32. Die in den Reaktor 5 entladene Kohle wird regeneriert und in den Behälter 8 entladen.

Die entstehende Überschußkohle (sie entsteht durch fortwährende Aufnahme organischen Materials aus Abwasser) kann zur Erzeugung von Aktivkohle einer zweiten Vorrichtung gleicher Konstruktion zugeführt wer­ den. Diese zweite Vorrichtung dient zur rein adsorptiven Abwasserreinigung, also zur Feinreinigung.

Erfindungsgemäß ist es möglich, die Vorrichtung möglichst wirtschaftlich zu betreiben und ständig ausreichenden Nachschub an Filterkohle und Aktivkohle aus Abfallstoffen bereitzustellen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwirklicht also einen Kreislauf von Kohle bzw. Aktivkohle, welche zu Filter­ zwecken in eine Abwasserfilterzone eingegeben wird, aus dieser mit Schmutzlast gesättigt herausgenommen und in einen Verkokungsreaktor eingetragen und nach Regenerierung 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 Abwärme innerhalb des Ofens 1, in welchem in den Reaktoren 4 - wie beschrieben - die Erzeugung eines Schwelgases erfolgt.

Die in dem Gesamtsystem nicht mehr benötigte Kohle wird zur Energieerzeugung in die Reaktoren 4 eingegeben und dort restverbrannt, so daß alle in die Vorrichtung mit dem Abwasser einfließenden Schwermetalle schließlich durch Adsorption aufgefangen und in der aus den Reaktoren 4 ab­ gehenden Asche festgehalten sind.

Durch die Möglichkeit einer Abgasreinigung durch den Gas­ wäscher 15 über das zufließende Abwasser ergibt sich eine zusätzliche Reinigung desselben. Die dabei an das Ab­ wasser abgebenen Laststoffe werden in der Filterzone 23 an Kohle adsorbiert, also in der Vorrichtung festgehalten. Sie werden letztendlich als Restprodukt in der aus den Reaktoren 4 abgehenden Asche sichergestellt.

Die Filterzone 23 ist mit einem Schlammabzug (in Fig. 1 nicht gezeigt) versehen. Dieser Schlammabzug ist über eine Pumpe mit dem Wassereinlauf verbunden; der in der Filter­ zone entstehende Absetzschlamm wird dem Abwasserzulauf wieder zugeführt.

Die Vorrichtung bildet somit ein physikalisches Abwasser­ reinigungssystem, bei dem nicht wie bei chemisch-bio­ logischen Abwasserkläranlagen über die Erzeugung von Klär­ schlamm eine Wasserreinigung bewerkstelligt wird, sondern in dem durch Rückhaltung bzw. Adsorption Schwebstoffe, Grobstoffe und gelöste Substanzen aus dem Abwasser auf einem Träger angelagert werden, der als Transportstütze dient, wobei dieser das angelagerte Gut in den Verkokungs­ reaktor mitnimmt, wo eine Entgasung und Verkokung des or­ ganischen Materials erfolgt. Durch den ständigen Nachschug an organischem Material, das durch Anlagerung in der Fil­ terzone aufgenommen wird, wird erfindungsgemäß eine stän­ dige Aufrechterhaltung bzw. Vermehrung der Kohlemenge be­ wirkt.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur kombinierten Müllverwertung und Abwas­ seraufbereitung, welche einen Reaktor zur thermischen Umwandlung organischer Bestandteile des Mülls in Kohle sowie die dabei gewonnene Kohle als Kohlefilter zur Abwasserreinigung umfaßt, da­ durch gekennzeichnet, daß sie im Abwasserstrom (19) eine Einrichtung (13) zur Entfernung von absinkenden Stoffen und einen Müllabzug (16) zur Ent­ fernung der vom Abwasserstrom (19) mitge­ nommenen Stoffe; im Gegenstrom geführte Filtercontainer (20) mit einer Hub- und Verschiebeeinrichtung (10) zum schrittweisen Vorrücken der Filtercontainer (20), und außer dem ge­ nannten Reaktor (5) zur thermischen Umwandlung organi­ scher Bestandteile des Mülls in Kohle weitere Reaktoren (4) zur Verbrennung der über den Müllabzug (16) zugeführten Stoffe umfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeich­ net durch Abschottungen (25, 26) in der Filterzone (23) zur Regelung des Abwasserstromes (19), so daß die­ ser abwechselnd von oben nach unten oder von unten nach oben durch die in den Filtercontainern (20) befindliche Kohle fließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Filtercontainer (20) oben und unten mit wasserdurchlässigen Abdeckungen (33, 34) umgeben sind.