DE2905213C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art.

Seit vielen Jahren wird Belebtschlamm eingedickt, indem er so durch ein Absetzbecken geleitet wird, daß die Verweil­ zeit in dem Becken in der Größenordnung von 24 h liegt. Die­ ses Verfahren erfordert nicht nur viel Zeit und eine große Ausrüstung, sondern hat auch den Nachteil, daß der einge­ dickte Schlamm eine Feststoffkonzentration von nur 1,5 bis 2,0 Gew.-% hat.

Zur Erzielung von höheren Feststoffgehalten in dem eingedick­ ten Schlamm sind bereits verschiedene Verfahren entwickelt worden, bei denen eine ausgeklügelte Ausrüstung benutzt wird, wie beispielsweise Schwimmaufbereitungsanlagen, in denen sus­ pendierte Feststoffe, die in dem Schlamm enthalten sind, durch kleine Gasblasen, welche durch einen elektrolytischen Vorgang oder aus der Lösung erzeugt werden, zur Oberfläche getragen werden. Solche Schwimmaufbereitungsanlagen sind in der Lage, Wasser so aus dem Schlamm zu entfernen, daß der eingedickte Schlamm einen Feststoffgehalt in der Größenord­ nung von 5 Gew.-% hat. Dieses Verfahren hat aber eine An­ zahl von Nachteilen, da die benutzte Ausrüstung in der An­ schaffung und Wartung teuer ist und da die Betriebskosten hoch sind.

Bei einem bekannten Verfahren der im Oberbegriff des Patent­ anspruchs angegebenen Art (DE-OS 23 43 324) wird eine Fil­ terpresse benutzt, um Schlamm in Abwasserkläranlagen zu ent­ wässern. Der zu entwässernde Schlamm wird auf dem horizonta­ len Trum eines endlosen Siebbandes durch eine Vorentwässe­ rungsstrecke und eine Vibrationsstrecke gefördert, gelangt am Ende des horizontalen Trums in einen Einzugsraum zwischen dem genannten endlosen Siebband und einem weiteren endlosen Siebband und wird dann zwischen den beiden Siebbändern durch eine Druckstrecke gefördert, auf der er durch die Einwirkung von einstellbaren Druckrollen auf die Siebbänder ausgepreßt wird. Dieses bekannte Verfahren ist also ebenfalls sehr auf­ wendig, weil der zu entwässernde Schlamm außer der Vorent­ wässerungsstrecke noch eine Vibrations- und eine Druckstrecke durchlaufen muß. Aufgrund der im Bereich des horizontalen Trums vorgesehenen Vibrationsstrecke wird mechanisch auf den einzudickenden Schlamm eingewirkt, wodurch nicht gewährlei­ stet ist, daß dessen Flockengefüge erhalten bleibt. Entwe­ der muß also eine übermäßige Menge an Flockungsmittel ein­ gesetzt werden, damit ein Flockengefüge erzeugt wird, das stark genug ist, um diese mechanische Behandlung auszuhal­ ten, so daß das Wasser im Bereich der Vibrationsstrecke trotzdem abtropfen kann, oder aber es wird vorausgesetzt, daß selbst dann, wenn das nicht der Fall ist, in der Druck­ strecke ausreichend auf den Schlamm eingewirkt wird, um diesen auszupressen. Weiter ist bei der Filterpresse nach­ teilig, daß am Anfang des horizontalen Trums über der Ge­ fällestrecke eine Schichthöhenreguliervorrichtung vorgese­ hen ist, die von oben her Druck auf den zu dem horizontalen Trum fließenden Schlamm ausübt, wodurch das Flockengefüge ebenfalls nachteilig beeinflußt wird. Außerdem verengt sich der Spalt zwischen der ein relativ großes Gefälle aufweisen­ den Gefällestrecke und der Schichthöhenreguliervorrichtung in der Bewegungsrichtung des Schlammes bis zu dem Anfang des horizontalen Trums zunehmend, so daß durch Düsenwirkung die Fließbewegung des Schlammes beschleunigt wird. Die da­ durch bedingte nachteilige Auswirkung auf das Flockengefüge ist nur bei Filterbandpressen der bei diesem bekannten Ver­ fahren verwendeten Art akzeptabel, bei welchen der mechani­ sche Abwässerungsverlauf in fünf Phasen gegliedert ist und die Wirksamkeit jeder nachgeschalteten Phase funktionell an die vorausgegangene Phase anschließt. Diese Phasen bestehen wie bereits erwähnt aus der Vorentwässerungsstrecke, der Vi­ brationsstrecke, der anschließenden keilförmigen Einzugs­ strecke sowie der an diese anschließenden Druckstrecke und zusätzlich schließlich aus einer asynchronen Walkstrecke. Der Einsatz verhältnismäßig großer Mengen an Flockungsmittel läßt sich bei diesem bekannten Verfahren nicht verhindern, da zu entwässernder Schlamm, der zwischen Siebbändern ge­ preß wird, notwendigerweise ein stabiles Flockengefüge für den Preßvorgang haben muß.

Bei noch einem weiteren bekannten Verfahren zum Entwässern von Schlamm (DE-OS 23 51 097) soll zwar unter Verwendung von möglichst wenig Flockungsmittel ein möglichst hoher Entwäs­ serungsgrad erzielt werden, das geschieht jedoch ebenfalls auf aufwendige Weise durch kombinierte Entwässerung mit Seihen, Absaugen und Pressen. Außerdem wird auch in diesem Fall oberhalb des horizontalen Trums eine Höhenreguliervor­ richtung verwendet, die auf den zu entwässernden Schlamm einwirkt, was für dessen Flockengefüge nachteilig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der im Oberbe­ griff des Patentanspruchs angegebenen Art so zu verbessern, daß sich der Schlamm mit einem Minimum an Flockungsmittel bis zu einer Feststoffkonzentration in der Größenordnung von 5 Gew.-% eindicken läßt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Schritte gelöst.

Das Verfahren nach der Erfindung basiert auf der Erkennt­ nis, daß durch den Einsatz eines Kationpolyelektrolyten und anschließendes sehr sanftes Handhaben des Schlamms vom Anfang bis zum Ende des horizontalen Trums des endlosen Siebbandes der Schlamm frei abtropfend wird und bleibt, so daß am Ende des horizontalen Trums der bereits fertig ein­ gedickte Schlamm entfernt werden kann. Durch das erfindungs­ gemäße Verfahren erfolgt also das Eindicken des Schlamms im Bereich derjenigen Strecke, die bei den vorerwähnten bei­ den bekannten Verfahren lediglich als Vorentwässerungs­ strecke oder Seihzone eingesetzt wird, so daß sich daran anschließende Vibrations-, Einzugs-, Druck- und Walkstrecken bzw. Saug- und Preßstrecken entfallen. Bei dem Verfahren nach der Erfindung ergibt sich die sanfte Handhabung des einzudickenden Schlammes dadurch, daß der Schlamm frei von Druckeinwirkung von oben und mit extrem geringem Gefälle so sanft auf das horizontale Trum des Siebbandes fließt, daß er ohne irgendeine kräftige Bewegung und ohne eine nennenswerte Vorwärtsrelativgeschwindigkeit auf das Siebband gelangt und daß auf dem horizontalen Trum keinerlei mechanische Einwir­ kung auf den Schlamm erfolgt. Auf diese Weise bleibt das Flockengefüge stets erhalten, so daß mit einem Einsatz an Flockungsmittel gearbeitet werden kann, der nur etwa ein Viertel des Flockungsmittels beträgt, welches bei einer Sieb­ bandpresse oder einer ähnlichen Entwässerungsvorrichtung er­ forderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Vertikalschnittansicht einer An­ lage zum Eindicken von Schlamm und

Fig. 2 einen Querschnitt auf der Linie II-II von Fig. 1.

Die in der Zeichnung dargestellte Anlage besteht vor allem aus einem endlosen Band 10 aus Siebmaterial, welches durch Walzen 11, 12 und 13 abgestützt und geführt wird, wobei ei­ ne der Walzen mit einem nicht gezeigten Motor verbunden ist, mittels welchem das Band in Richtung der Pfeile angetrieben wird.

Das Band 10 erstreckt sich zwischen den Walzen 11 und 12 ins­ gesamt horizontal. Das horizontale Trum des Bandes 10 zwi­ schen den Walzen 11 und 12 ist durch mehrere quer zu dem Band und längs desselben in gegenseitigem Abstand angeord­ nete parallele Schienen 14 abgestützt. Jede Schiene 14 trägt ein nach oben vorstehendes keilförmiges Teil 15 an seinen entgegengesetzten Enden, wodurch eine wannenartige Abstützung für das Band 10 gebildet wird. Der Abstand zwischen entge­ gengesetzten Teilen 15 an den Schienen 14 ist kleiner als die Breite des Bandes 10, wodurch letzteres gezwungen wird, im Bereich des horizontalen Trums zwischen den Walzen 11 und 12 eine wannenartige Form (vgl. Fig. 2) anzunehmen.

Das Band 10 ist zwar auf seiner gesamten Länge im Bereich des horizontalen Trums zwischen den Walzen 11 und 12 ausrei­ chend abgestützt, die Anordnung ist dabei jedoch so getrof­ fen, daß dem freien Abtropfen von Flüssigkeit durch das Band hindurch ein minimaler Widerstand entgegengesetzt wird.

Einzudickender Schlamm wird der Anlage über ein Rohr 16 zugeleitet. Dem Schlamm wird ein Kationpolyelektrolyt zu­ gemessen, wenn er durch das Rohr 16 hindurchgeht, wobei der Polyelektrolyt über eine Leitung 17 in das Rohr 16 eingeleitet wird. Der mit dem Kationpolyelektrolyten ver­ mischte Schlamm wird in ein kleines Aufnahmebecken 18 ge­ leitet, welches eine ausreichende Verweilzeit gewährlei­ stet, damit sich als Ergebnis des Zusatzes des Polyelektro­ lyten ein Flockengefüge ausbilden kann, bevor der Schlamm das Becken 18 durch Überlaufen an einem Wehr 19 verläßt. Nach dem Passieren des Wehres 19 fließt der Schlamm abwärts über eine Rutsche 30 mit extrem geringem Gefälle, um auf die obere Fläche des Bandes 10 ohne nennenswerte Vorwärts­ geschwindigkeit bezüglich des Bandes am Anfang des sich zwischen den Walzen 11 und 12 erstreckenden horizontalen Trums aufgebracht zu werden. Wenn der Schlamm über das horizontale Trum zwischen den Walzen 11 und 12 gefördert wird, kann Flüssigkeit von ihm durch das Band 10 hindurch abtropfen.

Ein Abstreicher 20 entfernt die Hauptmenge an eingedicktem Schlamm von der Oberfläche des Bandes 10, wenn dieses zwi­ schen den Walzen 12 und 13 hindurchgeht. Der Schlamm, der durch den Abstreicher 20 abgestrichen wird, fällt in einen Sammeltrichter 21, aus welchem er über einen Auslaß 22 ent­ fernt werden kann.

Führungsplatten 23 und 24 sammeln Flüssigkeit, die durch das Band 10 zwischen den Führungswalzen 11 und 12 hindurch­ geht, und leiten sie in einem einzigen Strom, welcher sich über die Breite des Bandes 10 erstreckt, durch dasselbe hindurch, wenn das Band 10 zwischen den Walzen 13 und 11 hindurchgeht, um auf diese Weise Restspuren von Schlamm von dem Band abzuwaschen. Die Flüssigkeit, die durch das Band zwischen den Walzen 13 und 11 hindurchfließt, wird auf einer Führungsplatte 25 gesammelt, welche die Flüssig­ keit in eine Sammelrinne 26 leitet, aus welcher die Flüs­ sigkeit in einen Ableitungskanal 27 überläuft. Ein Rohr 28, das ein Absperrorgan 29 enthält, erstreckt sich zwischen der Sammelrinne 26 und dem Trichter 21, wodurch ein Teil der Flüssigkeit zu dem eingedickten Schlamm zurückgeleitet wer­ den kann, falls er für den anschließend vorgesehenen Prozeß zu trocken sein sollte.

Es ist wichtig, daß keine Saugwirkung, Vibration oder an­ dere Wirkung, die üblicherweise als Filtrierhilfe angesehen wird, auf das horizontale Trum des Bandes 10 zwischen den Walzen 11 und 12 ausgeübt wird, da durch eine solche Wirkung das Flockengefüge schnell zerstört und das freie Abtropfen verhindert würde. Es ist außerdem wichtig, daß bei dem Zu­ führen des mit dem Polyelektrolyten vermischten Schlammes zu dem Band der Schlamm nicht irgendeiner kräftigen Bewegung ausgesetzt wird, da diese wieder die Flockenstruktur zer­ stören würde.

Claims (2)

1. Verfahren zum Eindicken von Schlamm durch

   • a) Vermischen des Schlammes mit einem Flockungsmittel,
   • b) Zeit lassen zum Ausbilden eines Flockengefüges,
   • c) Aufbringen des Schlammes auf den Anfang eines horizontalen Trums eines angetriebenen endlosen Siebbandes,
   • d) Abropfenlassen von Flüssigkeit aus dem Schlamm auf dem horizontalen Trum, und
   • e) Entfernen des eingedickten Schlammes von dem Siebband,
2. dadurch gekennzeichnet,

   • • a1) daß als Flockungsmittel ein Kationpolyelektrolyt einge­ setzt wird,
     • c1) daß das Aufbringen des Schlammes durch freies Fließen erfolgt und der Schlamm dabei, ohne daß von oben her mit Druck auf ihn eingewirkt wird, mit extrem geringem Gefälle so sanft auf das horizontale Trum des Siebbandes fließt, daß er ohne irgendeine kräftige Bewegung und ohne eine nennenswerte Vorwärtsrelativgeschwindigkeit auf das Siebband gelangt,
     • d1) daß der Schlamm auf dem gesamten horizontalen Trum gänz­ lich frei von mechanischer Einwirkung wie Sog oder Vibra­ tion bis zum Ende des horizontalen Trums gefördert wird und
     • e1) daß am Ende des horizontalen Trums der bereits fertig ein­ gedickte Schlamm entfernt wird.