DE2711040A1 - PROCESS AND EQUIPMENT FOR Sludge TREATMENT - Google Patents
PROCESS AND EQUIPMENT FOR Sludge TREATMENTInfo
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Description
Patentanwälte 9711Patent Attorneys 9711
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Dip].-Ing. K. Schieschke Dip] .- Ing. K. Schieschke
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KUBOTA TEKKO KABUSHIKI KAISHA (KUBOTA, LTD.)KUBOTA TEKKO KABUSHIKI KAISHA (KUBOTA, LTD.)
Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Behandlung von in der Abwasserreinigung anfallendem Schlamm, insbesondere auf eine unter Druck erfolgende Niedertemperatur-Wärmebehandlung von organische Stoffe enthaltendem Schlamm sowie auf eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to an improved method for treating sludge from wastewater treatment, in particular on a low-temperature heat treatment of sludge containing organic substances under pressure and on a system for carrying out this process.
Es ist bereits ein Schlammbehandlungsverfahren bekannt, bei welchem der organische Stoffe enthaltende Schlamm eine Wärmebehandlung in einem Reaktor bei verhältnismäßig niedrigen Tem-A sludge treatment process is already known at which the organic matter-containing sludge undergoes heat treatment in a reactor at relatively low temperatures
o peraturen unter 165 C erfährt unter Einbringung von Dampf undO Temperatures below 165 C experienced with the introduction of steam and Druckluft, um den Reaktor auf Oxydationsatmosphäre zu halten· Nach diesem Verfahren ist das Volumen der in den Reaktor eingeführten Luft größer als der zum Abbau des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) um 2 - 4 % theoretisch erforderliche Wert und beträgt ein 10 - 3O-faches des behandelten Schlammvolumens, wobei das Dampfvolumen derart reguliert wird, daß die über ein Thermoelement im Reaktor überwachte Reaktionstemperatur unter 165°C bleibt.Compressed air to keep the reactor in an oxidizing atmosphere According to this process, the volume of air introduced into the reactor is greater than the value theoretically required to reduce the chemical oxygen demand (COD) by 2 - 4% and is 10-3O times the volume of the treated sludge, wherein the steam volume is regulated so that the over a thermocouple in the reactor monitored reaction temperature remains below 165 ° C.
Dieses Niedertemperatur-Druckverfahren wurde entwickelt, um die mit Hochtemperaturverfahren bei höheren Temperaturen vonThis low-temperature printing process was developed to deal with high-temperature processes at higher temperatures of
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ca. 2OO°C auftretenden Schwierigkeiten zu beheben, nämlich z.B. Synärese des Schlamms, starke Geruchsentwicklung des abgeschiedenen Gases, Verstopfung des Wärmeaustauschers mit organischen Substanzen·approx. 2OO ° C occurring difficulties to resolve, namely e.g. syneresis of the sludge, strong odor development of the separated gas, blockage of the heat exchanger with organic substances
Mit Niedertemperatur-Druckverfahren lassen sich die Filtrierbarkeit bzw. die Entwässerungseigenschaften des Schlamms trotz der verhältnismäßig niederen Reactionstemperaturen verbessern, so daß sich auch die Wirksamkeit der Schlammbehandlung erhöht. Hoher Druck und hohe Temperatur, wie sie in den üblichen bekannten Verfahren z.B. beim Zimmermann-Verfahren, verwendet werden, sind nicht erforderlich.With low-temperature printing processes, the filterability and the dewatering properties of the sludge can be improved despite improve the relatively low reaction temperatures, so that the effectiveness of the sludge treatment also increases. High pressure and high temperature, as used in the usual known processes, e.g. in the Zimmermann process, are not required.
Es ist auch ein Schlammbehandlungsverfahren bekannt (Jap. Patentanmeldungen Nr. 49-13985, 49-53719, 49-137339), gemäß welchem der zu behandelnde Schlamm in einem Wärmeaustauscher vorgewärmt wird, ehe er im Reaktor mit Dampf und Druckluft wärmebehandelt wird, wobei bereits wärmebehandelter Schlamm als Wärmequelle für den Wärmeaustauscher dient.There is also known a sludge treatment method (Japanese Patent Applications Nos. 49-13985, 49-53719, 49-137339) according to which the sludge to be treated is preheated in a heat exchanger before it is heat-treated in the reactor with steam and compressed air where already heat-treated sludge serves as a heat source for the heat exchanger.
Diese bekannten Verfahren sind mit folgenden Schwierigkeiten behaftet:These known methods have the following difficulties:
1) Die in den Reaktor eingeschickte Luft steigt in Form großer Luftblasen auf, allerdings nicht gleichmäßig, sondern manchmal nur auf einer Seite des Reaktors. Dadurch ist keine ausreichende Beaufschlagung des Schlamms mit Luft gegeben, was die1) The air sent into the reactor rises in the form of large air bubbles, but not evenly, but sometimes only on one side of the reactor. As a result, the sludge is not adequately admitted with air, which the
2) Das im Reaktor abgeschiedene Gas wird in Form von Blasen über eine oben am Reaktor abgehende Ablaßleitung abgeführt, was zu Verstopfung, Korrosion und Verschleiß der Leitung führt .2) The gas separated in the reactor is discharged in the form of bubbles via a discharge line at the top of the reactor, which leads to clogging, corrosion and wear of the pipe.
3) Die bekannten Verfahren eignen sich nicht für die Behandlung der abgeschiedenen Klarwasser.3) The known methods are not suitable for the treatment the separated clear water.
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4. Zur Desodorierung des in der Schlammbehandlungsstufe anfallenden übelriechenden Gases werden Chemikalien verwendet. Derartige Desodorierungsverfahren sind unwirtschaftlich. 4. For the deodorization of the sludge treatment stage malodorous gas, chemicals are used. Such deodorization processes are uneconomical.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in sich geschlossenes Niedertemperatur-Druckverfahren zur Schlammbehandlung vorzusehen, bei dem nicht nur eine Wärmebehandlung des Schlamms im Reaktor erfolgt, sondern auch eine Behandlung des abgeschiedenen Klarwassers und eine Desodorierung des im Laufe des Verfahrens anfallenden Gases, um keine schädlichen Abgase oder Abwasser abzuführen.The invention is based on the object of a self-contained Provide low-temperature printing processes for sludge treatment, in which not only a heat treatment of the sludge in the reactor takes place, but also a treatment of the separated clear water and a deodorization of the im Gas produced during the process in order not to discharge any harmful exhaust gases or wastewater.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Schlammbehandlungsverfahren vor, bei dem der Schlamm im Reaktor gleichmäßig mit Luft beaufschlagt wird, der Austritt von Luftblasen aus dem Reaktor verhindert wird und das von dem behandelten Schlamm abgeschiedene Klarwasser in einem mindestens einstufigen Belebtschlammverfahren behandelt wird.To achieve this object, the invention provides a sludge treatment process before, in which the sludge in the reactor is evenly exposed to air, the emergence of air bubbles is prevented from the reactor and the clear water separated from the treated sludge in at least one single-stage activated sludge process is treated.
Zur Durchführung dieses Verfahrens sieht die Erfindung eine Anordnung vor mit einem Reaktor, in welchem eine Anzahl perforierter Platten in horizontalen, jeweils einen Abstand voneinander aufweisenden Lagen angeordnet sind,wobeioberhalb der perforierten Platten eine Trennwand den Reaktionsraum in eine Oxydationskammer und in eine Schlammkondensationskammer unterteilt und jede perforierte Platte auf ihrer Unterseite mit einem die Luftblasen zur gleichmäßigen Beaufschlagung des Schlammes gleichmäßig verteilendem Rippenprofil versehen ist, wobei ferner eine den Austritt von Luftblasen mit dem abgeschiedenen Gas verhindernde Vorrichtung und eine Klärstufe für das vom wärmebehandelten Schlamm abgeschiedene Klarwasser vorgesehen sind.To carry out this method, the invention provides a Arrangement before with a reactor in which a number of perforated plates in horizontal, each a distance from each other having layers are arranged, above which perforated plates, a partition wall divides the reaction space into an oxidation chamber and a sludge condensation chamber and each perforated plate on its underside with one of the air bubbles for uniform exposure of the Sludge evenly distributing rib profile is provided, with a further the exit of air bubbles with the separated Gas-preventing device and a clarification stage for the clear water separated from the heat-treated sludge provided are.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist eine wirksame Klärstufe zur Behandlung des vom Warmschiammeindicker abgeschiedenen Klarwassers und des von der Entwässerungsstufe erhaltenen FiI-trats vorgesehen.According to one feature of the invention is an effective clarification stage for treating the clear water separated by the hot melt thickener and the filtrate obtained from the dewatering stage intended.
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Die Erfindung schafft ein rationelles Behandlungsverfahren für Abgas und Abwasser, das die Desodorierung der in den Belüftung stank s, im Schlammeindicker und in der Filterpresse entstehenden übelriechenden Gase mit der Beseitigung von Abwasser vereint, das aus einem zur Beseitigung eines aus der Verbrennungsstufe anfallenden Abgases dienenden Entschwefelungsturm stammt.The invention creates an efficient treatment method for exhaust gas and wastewater, the deodorization of the ventilation stank in the sludge thickener and in the filter press resulting malodorous gases combined with the disposal of wastewater from one to the disposal of one from the Combustion stage resulting exhaust gas serving desulfurization tower originates.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen·Further refinements of the invention emerge from the Subclaims
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt :The invention is described in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawings. In the drawings shows:
Fig. 1 das Schema einer Schlammbehandlungsanlage nach der Erfindung;1 shows the scheme of a sludge treatment plant according to the invention;
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch einen Reaktor nach einer Ausführungsform der Erfindung;2 shows a vertical section through a reactor according to an embodiment of the invention;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht mit weggeschnittenen Teilen der im Reaktor vorgesehenen perforierten Platten und Rippenprofile;Fig. 3 is a perspective view with parts cut away of the perforated ones provided in the reactor Plates and rib profiles;
Fig. 4Fig. 4
und 5 Unteransichten der an den perforierten Plattenand Fig. 5 bottom views of the perforated plates
vorgesehenen Rippenprofile;provided rib profiles;
Fig. 6 einen senkrechten Schnitt durch einen Teil des Reaktors nach Fig. 2;6 shows a vertical section through part of the reactor according to FIG. 2;
Fig. 7 ein Schema einer Klärstufe nach der Erfindungj7 is a diagram of a clarification stage according to the invention
Fig. 8 ein Schema einer Desodorierungsstufe nach der Erfindung;Fig. 8 is a diagram of a deodorization stage according to the invention;
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird das aus einem Vorklär- und Nachklärbecken in eine Kläranlage gepumpte Rohschlammgemisch zunächst in einem Rohschlamm-Eindicker 10 bis auf eine unter 3,5 4 % liegende Feststoffkonzentration eingedickt. Nach erfolgter Abtrennung von Fremdstoffen, die zu einem Festfressen der Pumpen und zur Verstopfung der Rohre und Wärmeaustauscher führen könnten, wird der eingedickte Schlamm in einem Dickschlammtank 11 gelagert und wird von dort einem Wärmeaustauscher 12 zugepumpt. Dieser Wärmeaustausc her ist als Doppelrohrausführung gebaut, wobei der unbehandelte Schlamm durch das Kernrohr und vom Reaktor 16 kommender, bereits wärmebehandelter Schlamm durch das Mantelrohr in entgegengesetzte Richtung geschickt wird, um den unbehandelten Schlamm durch indirekten Wärmeaustausch bis auf 12O°C zu erwärmen. Zur Wiedergewinnung der Wärme des wärmebehandelten Schlammes und Vorwärmung des unbehandelten Schlamms lassen sich beliebige wärmeleitende Medien, z.B. Wasser verwenden.As can be seen from FIG. 1, the raw sludge mixture pumped from a primary and secondary clarifier into a sewage treatment plant is first thickened in a raw sludge thickener 10 to a solids concentration below 3.5 4%. After the separation of foreign substances, which could lead to seizing of the pumps and clogging of the pipes and heat exchangers, the thickened sludge is stored in a thick sludge tank 11 and is pumped from there to a heat exchanger 12. This heat exchanger is built as a double tube design, with the untreated sludge being sent through the core tube and the already heat-treated sludge coming from the reactor 16 through the jacket tube in the opposite direction in order to heat the untreated sludge up to 120 ° C by indirect heat exchange. Any heat-conducting media, for example water, can be used to recover the heat of the heat-treated sludge and to preheat the untreated sludge.
Aus dem vorgewärmten Schlamm wird über einen als Zyklon ausgebildeten Sandabscheider 13 Sand entfernt, um den Verschleiß von nachgeschalteten Bauelementen zu verhindern. Der von Sand befreite Schlamm wird unter Zuführung von Dampf aus dem Kessel 14 und von Druckluft aus dem Kompressor 15 von unten in den Reaktor 16 geschickt. Durch Wärmebehandlung über eine Dauer vonThe preheated sludge is converted into a cyclone Sand separator 13 Removed sand to prevent wear and tear on downstream components. That of sand The released sludge is fed into the reactor from below with steam from the boiler 14 and compressed air from the compressor 15 16 sent. By heat treatment over a period of
30 Minuten oder länger bei 130° - 165°C unter einem Druck von30 minutes or more at 130 ° - 165 ° C under a pressure of
ca. IO kg/cm , der eine intensive Bestreichung mit Luft bewirkt, wird die Filtrierfähigkeit des Schlamms verbessert. Das im Reaktor 16 mit Schlamm abgeschiedene Gas wird in einer Verbrennungsstufe 19 verbrannt.approx. 10 kg / cm, which causes an intensive brushing with air, the filterability of the sludge is improved. The gas separated in the reactor 16 with sludge is in a combustion stage 19 burned.
Der wärmebehandelte Schlamm wird aus dem Reaktor 16 über eine Rohrleitung dem Wärmeaustauscher 12 zur Wärmerückgewinnung wie oben beschrieben geschickt, so daß er sich auf ca. 60°C abkühlt. Man läßt den Schlamm dann in einem Warmschlamm-Eindicker 17 absetzen, wo er sich durch natürliche Sedimentation in überfließendes Klarwasser und Dickschlamm trennt. Der DickschlammThe heat-treated sludge is from the reactor 16 via a pipeline to the heat exchanger 12 for heat recovery such as sent described above so that it cools down to approx. 60 ° C. The sludge is then left in a hot sludge thickener 17 settle where it separates through natural sedimentation into overflowing clear water and thick sludge. The thick mud
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wird einer Entwässerungsstufe, z.B. einer Filterpresse 18, zugepumpt, wo er unter Druck gefiltert wird. Der Filterkuchen wird in der einen Abhitzekessel einschließenden Verbrennungsstufe 19 zu Asche verbrannt. Der Heizwert des Schlammkuchens wird im Abhitzekessel in Form von Dampf wiedergewonnen, der als Wärmequelle für die Wärmebehandlung im Reaktor Wiederverwendung findet.is pumped to a dewatering stage, e.g. a filter press 18, where it is filtered under pressure. The filter cake is burned to ash in the incineration stage 19 which includes a waste heat boiler. The calorific value of the mud cake is recovered in the waste heat boiler in the form of steam, which is reused as a heat source for the heat treatment in the reactor.
Das abgeschiedene Klarwasser, das aus überlaufendem Klarwasser des Warmschiammeindickers 17 und aus FiItrat aus der Filterpresse 18 besteht, erfährt in einer getrennten Klärstufe 20 eine biologische Behandlung, wie noch beschrieben wird. Das behandelte Klarwasser wird an eine übliche Wasseraufbereitungsanlage zurückgeschickt.The separated clear water, which is made up of overflowing clear water of the hot melt thickener 17 and from FiItrat from the Filter press 18 is made in a separate clarification stage 20 a biological treatment, as will be described. The treated clear water is sent back to a standard water treatment plant.
In dieser Schlammbehandlungsanlage sind der Reaktor 16, der Rohschi ammeindicker 10, der Dickschlammtank 11, der Warmschlamm-Eindicker 17, die Filterpresse 18 und die Belüftungstanks der Klärstufe 20 die Hauptquellen übelriechender Gase.In this sludge treatment plant, the reactor 16, the raw sludge thickener 10, the thick sludge tank 11, the warm sludge thickener 17, the filter press 18 and the aeration tanks are the Clarification stage 20 the main sources of malodorous gases.
Das vom Reaktor 16 kommende Gas wird in dar Verbrennungsstufe 19*und das vom Eindicker 17 kommende Gas wird zur Belüftung in der Klärstufe 20 benutzt. «verbranntThe gas coming from the reactor 16 is in the combustion stage 19 * and the gas coming from the thickener 17 is used for ventilation in the clarification stage 20 is used. «Burned
Weniger übelriechende Gase von anderen Quellen werden einer noch zu beschreibenden Desodorierungsstufe 21 zugeführt.Less malodorous gases from other sources are fed to a deodorization stage 21 to be described.
DasAbgas der Verbrennungsanlage 19 wird in einem Entschwefelungsturm 53 behandelt, um das darin enthaltene Schwefelsäuregas (SOp) zu entfernen. Das aus diesem Turm anfallende Abwasser wird in der Desodorierungsstufe 21 verwendet.The exhaust gas from the incinerator 19 is treated in a desulfurization tower 53 to remove the sulfuric acid gas (SOp) contained therein. The wastewater from this tower is used in deodorization stage 21.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird der aus dem Sandabscheider erhaltene Schlamm über eine Rohrleitung 22 dem Reaktor 16 zugeführt. Gleichzeitig erfolgt über die Rohrleitungen 23 und ein Dampf- und Drucklufteintrag in den Reaktor. Im oberen Abschnitt des Reaktors 16 ist eine Trennwand 25 vorgesehen, die den Reaktionsraum in eine Oxydationskammer 26 und in eine Wärmekondensationskammern 2j7g ra£or/tAiil£gAs can be seen from FIG. 2, the sludge obtained from the sand separator is fed to the reactor 16 via a pipe 22. At the same time takes place via the pipes 23 and an introduction of steam and compressed air into the reactor. In the upper section of the reactor 16, a partition 25 is provided which the reaction space in an oxidation chamber 26 and in a heat condensation chamber 2j7g ra £ or / tAiil £ g
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In der ersten Kammer sind unterhalb der Trennwand eine Anzahl perforierter Platten 28 in horizontalen, mit Zwischenabstand angeordneten Lagen vorgesehen. Um regelmäßige Zwischenabstände zu erreichen, werden sie vor ihrer Montage im Reaktor an ihrem Umfang vorzugsweise über eine Anzahl vertikaler Verbindungsstäbe 29 miteinander verschweißt (Fig. 3).In the first chamber, below the partition wall, there are a number of perforated plates 28 in horizontal, spaced-apart manner arranged layers provided. In order to achieve regular intervals between them, they are attached to the reactor before they are installed their circumference preferably via a number of vertical connecting rods 29 welded together (Fig. 3).
Auf der Unterseite jeder perforierten Platte 28 ist ein Rippenprofil 30, z.B. durch Schweißung befestigt. Das Rippenprofil kann gitterförmig wie in Fig. 3, oder in Form von durchkreuzten, konzentrischen Kreisen (Fig. 4) oder wabenförmig (Fig. 5) ausgebildet sein.On the underside of each perforated plate 28 is a rib profile 30, e.g. attached by welding. The rib profile can be latticed as in Fig. 3, or in the form of crossed, concentric circles (Fig. 4) or honeycomb (Fig. 5).
In allen Fällen bildet das Rippenprofil 30 eine Anzahl von Luftkammerη 31.In all cases, the rib profile 30 forms a number of air chambers η 31.
Ein Entfeuchter 32 in Form übereinanderliegender Drahtlagen ist in horizontaler Anordnung an der Trennwand 25 befestigt, in deren Oberkante (Fig. 6) eine Vielzahl V-förmiger Kerben ausgebildet ist. Oberhalb des Entfeuchters 32 ist in horizontaler Anordnung eine Dampfheizwicklung 34 vorgesehen, die hier spiralförmig dargestellt ist, aber auch zick-zack- oder gitterförmig ausgelegt sein kann.A dehumidifier 32 in the form of superimposed wire layers is attached in a horizontal arrangement to the partition wall 25, in the upper edge (Fig. 6) a plurality of V-shaped notches is trained. Above the dehumidifier 32, a steam heating coil 34 is provided in a horizontal arrangement, which here Is shown spirally, but can also be designed in a zigzag or grid shape.
Ein gesonderter Gasabzug 39 ist von einem rohrförmigen Entfeuchter 36 umgeben, der ebenfalls aus Drahtlagen besteht und an seinem unteren Ende durch eine Endplatte 35 geschlossen ist. Das im Reaktor abgeschiedene Gas strömt durch den Entfeuchter 32 in ein Abgasrohr 37, in dem ein Druckregelventil sitzt.A separate gas vent 39 is from a tubular dehumidifier 36, which also consists of wire layers and is closed at its lower end by an end plate 35. The gas separated in the reactor flows through the dehumidifier 32 into an exhaust pipe 37 in which a pressure control valve is located.
Da die in den Reaktor 16 eingeblasene Druckluft zusammen mit dem Schlamm in Form von Luftblasen unter teilweiser Oxydation des Schlammes hochsteigt, dringen die Luftblasen in jede Luftkammer 31 auf der Unterseite des Profils 30 ein und strömen durch die Löcher in den perforierten Platten 28. Selbst wenn diese Platen nicht exakt horizontal montiert sind, würden sich die Luftblasen in den Luftkammern immer noch gut verteilenSince the compressed air blown into the reactor 16 together with the sludge in the form of air bubbles with partial oxidation of the mud rises, the air bubbles penetrate into each air chamber 31 on the underside of the profile 30 and flow through the holes in the perforated plates 28. Even if these plates were not mounted exactly horizontally, there would be the air bubbles are still well distributed in the air chambers
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und sich nicht auf nur einer Seite des Reaktors 16 ansammeln. Diese Anordnung gewährleistet somit eine einheitliche Durchmisch ung des Schlammes mit Luft.and not accumulate on just one side of the reactor 16. This arrangement thus ensures uniform mixing the sludge with air.
Nach Durchströmen der perforierten Platten 28 überflutet der Schlamm die Trennwand 25 und gelangt in die Wärmekondensationskammer 27, wo er unter Wärmezufuhr im sauerstoffarmen, stehenden Zustand kondensiert wird. Obwohl der Entfeuchter 35 auf der Trennwand 25 befestigt ist, behindert er den Schlammfluß nicht, da ja auf der Oberkante der Trennwand die V-förmigen Kerben 33 vorgesehen sind. Der auf diese Weise behandelte Schlamm wird über ein automatisches, nicht dargestelltes Ablaßventil über ein Ablaßrohr 38 abgeführt. Aufgrund dieser Wärmebehandlung im Reaktor 16 erfährt der Schlamm eine teilweise Oxydation, so daß er sich in Gas und Feststoffe trennt, und sich seine Piltrierbarkeit verbessert. Das über die Rohrleitung 37 abgeschiedene Gas wird der Verbrennungsstufe 19 zugeführt. After flowing through the perforated plates 28, the sludge floods the partition wall 25 and reaches the heat condensation chamber 27, where it is condensed with the addition of heat in the oxygen-poor, standing state. Although the dehumidifier is 35 on the partition 25 is attached, it does not hinder the flow of sludge, since the V-shaped on the upper edge of the partition Notches 33 are provided. The sludge treated in this way is discharged through an automatic drain valve (not shown) Discharged via a drain pipe 38. Due to this heat treatment in the reactor 16, the sludge undergoes a partial Oxidation, so that it separates into gas and solids, and its ability to be piled up is improved. That over the pipeline 37 separated gas is fed to the combustion stage 19.
Bei Durchtritt des abgeschiedenen Gases durch den Entfeuchter 32, platzen nahezu alle Luftblasen. Etwaige durch den Entfeuchter gelangte Luftblasen zerplatzen bei Berührung mit der Dampfheizwicklung 34. Sollten dennoch einige Blasen bestehen bleiben, so zerplatzen sie am zweiten Entfeuchter 36. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß keinerlei Blasen durch die Abgasleitung 37 austreten können.When the separated gas passes through the dehumidifier 32, almost all air bubbles burst. Any through the dehumidifier Any air bubbles that have entered burst when they come into contact with the steam heating coil 34. Should some bubbles still remain, so they burst at the second dehumidifier 36. In this way it is ensured that no bubbles whatsoever through the exhaust pipe 37 can exit.
Als nächstes wird die Klärstufe 20 beschrieben (Fig. 7).Next, the clarification stage 20 will be described (Fig. 7).
Das im Warmschlamm-Eindick er 17 überlaufende Klarwasser und das Filtrat aus der Entwässerungseinrichtung, z.B. der Filterpresse 18, werden hier mit abgeschiedenem Klarwasser bezeichnet. Normalerweise hat das im Niedertemperaturverfahren erzeugte abgeschiedene Klarwasser geringeren biochemischen (BSB) und chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) und auch geringeren Farbstoffgehalt als das sich bei Hochtemperaturverfahren ergebende Klarwasser, da die Reaktionstemperatur niedriger ist und der ReaktorThe clear water overflowing in the hot mud thickener 17 and the filtrate from the dewatering device, e.g. the filter press 18, is referred to here as separated clear water. Normally, the separated clear water produced in the low-temperature process has lower biochemical (BOD) and chemical oxygen demand (COD) and also lower dye content than the clear water resulting from high-temperature processes, because the reaction temperature is lower and the reactor
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auf Oxydationsatmosphäre gehalten wird. Der CSB und BSB des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt 1/2 - 2/3 des entsprechenden Sauerstoffbedarfs bei Hochtemperaturverfahren und der Farbstoff gehalt beträgt 1/6 bis 1/5. Auch eine Gel-Adsorptionsanalyse zeigt, daß das beim Niedertemperaturverfahren abgeschiedene Klarwasser durch die Wärmebehandlung kaum zersetzt wird und dem Rohschlamm ähnliche Eigenschaften behält. Es läßt sich daher ohne weiteres im Belebt-Schiammverfahren weiterbehandeln.is kept in an oxidizing atmosphere. The COD and BOD of the invention Process is 1/2 - 2/3 of the corresponding oxygen requirement for high-temperature processes and the dye content is 1/6 to 1/5. A gel adsorption analysis also shows that the deposited in the low-temperature process Clear water is hardly decomposed by the heat treatment and retains properties similar to the raw sludge. It can therefore continue to treat with the activated sludge process without further ado.
Das vom Eindicker 17 und von der Filterpresse 18 kommende Klarwasser läßt man zunächst in einem ersten Zwischentank 40 setzen und dann mit belebtem Schlamm in einem ersten Belüftungstank 41 belüften.The clear water coming from the thickener 17 and the filter press 18 is allowed to set first in a first intermediate tank 40 and then with activated sludge in a first aeration tank 41 ventilate.
Vorzugsweise werden für den ersten Belüftungstank 41 eine BSB-Belastung von 1.2 - 2.0 kg/m pro Tag bei einer Konzentration der im Misch-Klarwasser suspendierten Feststoffe von 4000-6000 ppm (= 10"" Volumenprozent) verwendet.A BOD load is preferably applied to the first aeration tank 41 from 1.2 - 2.0 kg / m per day with a concentration of solids suspended in the mixed clear water of 4000-6000 ppm (= 10 "" volume percent) used.
Das behandelte Klarwasser scheidet sich dann in Feststoffe und Flüssigkeit in einem ersten Absetztank 42 von welchem ein Teil des Schlamms wieder dem ersten Belüftungstank 41 zurückgeführt wird.The treated clear water then separates into solids and liquid in a first settling tank 42 from which one Part of the sludge is returned to the first aeration tank 41.
Versuche haben gezeigt, daß der BSB des Klarwassers vom ersten Belüftungstank 41 im Durchschnitt 100 - 150 ppm beträgt, das entspricht einer Abbaurate von 95%. Eine weitere BSB-Verringerung ist aufgrund des CSB-Effektes und der fehlenden Nährstoffe nicht zu erwarten.Tests have shown that the BOD of the clear water from the first aeration tank 41 is on average 100-150 ppm corresponds to a degradation rate of 95%. Another BOD reduction is due to the COD effect and the lack of nutrients not to be expected.
Das Klarwasser wird dann ca. dreifach mit Rohabwasser in einem zweiten Belüftungstank 44 verdünnt. Als Rohabwasser wird das überlaufende Klarwasser aus dem Rohschlammeindicker 10 verwendet, das einem zweiten Zwischentank 43 zugeführt wird. Das erhaltene Klarwasser wird dann wiederum einem üblichen Belebtschlammverfahren unterworfen. The clear water is then diluted approximately three times with raw sewage in a second aeration tank 44. As raw sewage, this is overflowing clear water from the raw sludge thickener 10 is used, which is fed to a second intermediate tank 43. The clear water obtained is then again subjected to a customary activated sludge process.
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Das aus dem zweiten Belüftungstank 44 erhaltene Klarwasser läßt man in einem zweiten Absetztank 45 absetzen, und das überlaufende Klarwasser wird dann einer (nicht dargestellten) Abwasserbeseitigung sanl age zugeführt. Ein Teil des im zweiten Absetztank 45 enthaltenen Schlamms wird dem zweiten Belüftungstank 44 wieder zurückgeführt. Als Belüftungsluft für den ersten und zweiten Belüftungstank wird übelriechendes Gas vom Schlammeindicker 17 verwendet und desodoriert (Fig. 1).The clear water obtained from the second aeration tank 44 is allowed to settle in a second settling tank 45, and the overflowing clear water is then fed to a sewage disposal facility (not shown). Part of the second Sludge contained in the settling tank 45 is returned to the second aeration tank 44. As ventilation air for the first and the second aeration tank, malodorous gas from the sludge thickener 17 is used and deodorized (Fig. 1).
Sollte eine noch höhergradige Behandlung erforderlich sein, so lassen sich an den zweiten Absetztank 45 noch weitere Behandlungsstufen wie z.B. Koagulations- oder Piltrationsstufen mit Sand oder mit belebter Holzkohle anschließen.Should an even higher-grade treatment be required, In this way, further treatment stages such as coagulation or piltration stages can be carried out on the second settling tank 45 connect with sand or revitalized charcoal.
Das Verfahren nach der Erfindung liefert eine nahezu vollständige biologische Behandlung des abgeschiedenen Klarwassers durch eine zweistufige Belüftung mit Belebtschlamm. Es sieht außerdem auch ein vereinfachtes Verfahrenssystem im völlig geschlossenen Kreislauf mit hoher Wirksamkeit vor, wobei das vom Rohschiammeindicker 10 kommende Rohwasser als Zulaufquelle verwendet wird.The method according to the invention provides an almost complete biological treatment of the separated clear water through two-stage aeration with activated sludge. It also provides a completely simplified procedural system closed circuit with high effectiveness, with the raw water coming from the raw slurry thickener 10 as an inlet source is used.
Schließlich wird noch die in Fig. 8 gezeigte Desodorierungsstufe 21 beschrieben.Finally, the deodorization stage 21 shown in FIG. 8 will be described.
Im allgemeinen enthält das Abgas von im Niedertemperaturverfahren behandelten Schlamm wenig Geruch der von Schwefelverbindungen, z.B. Schwefelwasserstoff (H2S) und Methylmerkaptan herrührt, da der Schlamm im Reaktor teilweise oxydiert wird. Auch der Geruch des wärmebehandelten Schlammes ist weniger intensiv als beim Hochtemperaturverfahren, da nahezu alle übelriechenden Komponenten aus dem Reaktor in Form des Abgases abgeschieden werden, welche dann in der Verbrennungsstufe wegen des sehr intensiven Geruchs direkt verbrannt werden.In general, the exhaust gas from sludge treated in the low-temperature process contains little odor from sulfur compounds, for example hydrogen sulfide (H 2 S) and methyl mercaptan, since the sludge is partially oxidized in the reactor. The odor of the heat-treated sludge is also less intense than in the high-temperature process, since almost all malodorous components are separated from the reactor in the form of the exhaust gas, which is then burned directly in the combustion stage because of the very intense odor.
Gas mit verhältnismäßig schwachem Geruch aus dem Rohschlammeindicker 10, dem Dickschlammtank 11, der Filterpresse 18 undGas with a relatively faint odor from the raw sludge thickener 10, the thick sludge tank 11, the filter press 18 and
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den Belüftungstanks 41 und 44 wird über eine Rohrleitung 47 in einen Desodorierungsturm 46 geleitet. Der Turm wird außerdem mit Ozon (0^) aus einem nicht dargestellten Ozongenerator über eine Leitung 48 beschickt, um die übelriechenden Bestandteile des Gases zu oxydieren.the aeration tanks 41 and 44 is fed into a deodorization tower 46 via a pipe 47. The tower will also with ozone (0 ^) from an ozone generator, not shown charged via a line 48 in order to oxidize the malodorous components of the gas.
Das desodorierte Gas, das noch Ozonreste enthält, wird oben am Turm 46 abgeleitet und von unten in einen Ozonabbau-Turm eingeleitet, in welchem der restliche Ozongehalt zur Behandlung der vom EntSchwefelungsturm 53 über ein Sammelbecken 54 zugeleiteten Na2SO^ enthaltenden Abwasser verwendet wird. Das behandelte Gas und das Na2SO. enthaltende Abwasser werden über Auslaßkanäle 50 und 5 2 beseitigt.The deodorized gas, which still contains residual ozone, is discharged at the top of the tower 46 and introduced from below into an ozone removal tower, in which the remaining ozone content is used to treat the wastewater containing Na 2 SO ^ fed from the desulphurization tower 53 via a collecting basin 54. The treated gas and the Na 2 SO. containing wastewater are disposed of via outlet channels 50 and 5 2.
Der Entschwefelungsturm 53 dient zum Abbau der im Abgas der Verbrennungsstufe 19 enthaltenen Schwefelsäure mittels einer Xtznatronlösung (NaOH), die von einem Tank 55 von oben her eingepumpt wird. Das Abgas der Verbrennungsanlage wird in den Turm über eine Leitung 56 eingeführt und zur Entschwefelung von dem Ätznatron bestrichen. Das entschwefelte Gas wird dann oben am Turm abgeführt und die verbleibende, Na3SO^ enthaltende Flüssigkeit fließt nach unten in den Tank 54 ab.The desulfurization tower 53 is used to break down the sulfuric acid contained in the exhaust gas from the combustion stage 19 by means of a sodium hydroxide solution (NaOH) which is pumped in from a tank 55 from above. The waste gas from the incinerator is introduced into the tower via a line 56 and coated with caustic soda for desulfurization. The desulphurized gas is then discharged at the top of the tower and the remaining liquid containing Na 3 SO ^ flows down into the tank 54.
Alle drei Türme 46, 49 und 53 sind in ihrem Mittelbereich mit dem gleichen korrosionsbeständigen Kunststoffmaterial gefüllt, welches verhindert, daß das Gas zu schnell hindurchzieht, um wirksam behandelt werden zu können.All three towers 46, 49 and 53 are filled in their central area with the same corrosion-resistant plastic material, which prevents the gas from being drawn through too quickly to be treated effectively.
Dieses Desodorierungsverfahren ist sehr viel wirtschaftlicher als die bisherigen, Chemikalien verwendenden Verfahren und eignet sich insbesondere für Schlammbehandlungsanlagen mit einer Verbrennungsstufe.This deodorization process is much more economical than the previous methods using chemicals and is particularly suitable for sludge treatment plants with a Combustion stage.
Die Vorteile des Niedertemperatur-Druckverfahrens nach der Erfindung sind nachstehend nochmals zusammengefaßt.The advantages of the low temperature printing process according to the invention are summarized again below.
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1) Das Verfahren sieht ein in sich vollständig geschlossenes System vor, das die Behandlung von Abgas, Abwasser und Feststoffen vereint. Es ist keine Möglichkeit für eine sekundäre Verschmutzungsquelle gegeben.1) The process provides a completely self-contained system that allows the treatment of exhaust gas, wastewater and Solids united. There is no possibility for a secondary source of pollution.
2) Dichte,gleichmäßige Luftbeaufschlagung des Schlammes wird durch perforierte, mit einem Rippenprofil versehene Platten gewährleistet. Das Rippenprofil gestattet die Wärmebehandlung des Schlammes bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen. 2) Dense, uniform air admission of the sludge becomes guaranteed by perforated plates with a rib profile. The rib profile allows the heat treatment of the sludge at relatively low temperatures.
Die Größe des Reaktors läßt sich aufgrund der höheren Reaktionsleistung verringern.The size of the reactor can be reduced due to the higher reaction capacity to decrease.
3) Eine vollständige Trennung von Gas und Flüssigkeit in dem Reaktor verlängert die Lebensdauer des Druckregelventils in dem Gasabführrohr des Reaktors. Außerdem kann die Verbrennungsstufe mit niedrigeren Temperaturen gefahren werden. 3) Complete separation of gas and liquid in the reactor extends the life of the pressure control valve in the gas discharge pipe of the reactor. In addition, the combustion stage can be run at lower temperatures.
4) Niedriger BSB des abgeschiedenen Klarwassers gestattet dessen Behandlung im üblichen biologischen Verfahren.4) The low BOD of the separated clear water allows it to be treated in the usual biological process.
5) Es ist keinerlei Oxydationsstufe für das vom Entschwefelungsturm anfallende Abwasser erforderlich, da es mit dem restlichen, im Abgas vom Desodorierungsturm enthaltenen Ozon behandelt wird.5) There is no oxidation stage whatsoever for the desulphurisation tower Waste water produced is required, as it is combined with the remaining ozone contained in the exhaust gas from the deodorization tower is treated.
8MBnchen40,Elisatiethetraee348MBnchen40, Elisatiethetraee34
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Claims (9)
Geruchsbefreiung des in der Gesamtanlage anfallenden, übelriechenden Gases unter Verwendung von Ozon und durch einen des im Abgas des Desodorxerungsturms (46) enthaltenen restlichen Ozons abbauenden Turm (49), in welchem das Abwasser eines Entschwefelungsturms (53), der zum Entzug von im Abgas einer Verbrennungsstufe (19) enthaltener Schwefelsäure dient, mit dem desodorierten, ozonbehandelten Gas bestrichen wird.9. Plant according to claim 4, characterized by a deodorization stage (21) with a deodorization tower (46) for
Odor removal of the malodorous gas occurring in the overall system using ozone and through a tower (49) which depletes the remaining ozone in the exhaust gas of the Deodorxerungsturms (46), in which the wastewater from a desulfurization tower (53), which is used for the removal of a Combustion stage (19) containing sulfuric acid is used, with the deodorized, ozone-treated gas is coated.
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