DE2916261C2 - Process for the recovery of sludge - Google Patents
Process for the recovery of sludgeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung von Schlamm, insbesondere aus industriellen Arbeitsprozessen, sowie aus kommunalen Abwässern, bei dem der Schlamm zunächst eingedickt, dann durch Zugabe eines mindestens Feinkohle enthaltenden Zusatzes zur Verbesserung der Schlammstruktur konditioniert wird, anschließend auf einer Filterpresse weiter entwässert wird und schließlich mindestens unterstöchiometrisch verascht wird.The invention relates to a method for recycling sludge, in particular from industrial work processes, as well as from municipal wastewater, in which the sludge is first thickened and then added an additive containing at least fine coal is conditioned to improve the sludge structure, is then further dewatered on a filter press and finally at least less than stoichiometric is incinerated.
Aus der Zeitschrift »Umschau«, Heft 9, 1963, Seite 281 —283 ist ein solches Verfahren bekannt, bei dem bei der Reinigung von Abwasser anfallender Klärschlamm einer Schlammvergasung unterzogen wird. Da für die Verbrennung des bei der Schlammvergasung erzeugten Gases in Gasmotoren möglichst hohe Heizwerte angestrebt werden, werden bei aschereichen Schlämmen für die Entwässerung keine Chemikalien als Filterhilfsmittel, sondern Feinkohle zur Verbesserung der Schlammstruktur eingesetzt. Die Vergasung erfolgt in einem Gasgenerator üblicher Bauart im Gegenstromprinzip mit anschließender Stromerzeugung durch Gasmaschinen. Aus der Zeitschrift ist es auch bekannt, den Schlamm in einem Wirbelkammerprozeß nach dem Gleichstromprinzip mit anschließender Dampferzeugung und Umwandlung in elektrische Energie durch Elektrogeneratoren mit Dampfturbinen zu vergasen.Such a method is known from the magazine "Umschau", No. 9, 1963, pages 281-283, in which at sewage sludge from the purification of wastewater is subjected to sludge gasification. As for the Combustion of the gas generated during sludge gasification in gas engines strives for the highest possible calorific values no chemicals are used as filter aids for ash-rich sludge for dewatering, but fine coal is used to improve the sludge structure. The gasification takes place in one Gas generator of conventional design based on the counterflow principle with subsequent power generation by gas machines. From the magazine it is also known to the sludge in a vortex chamber process after Direct current principle with subsequent steam generation and conversion into electrical energy through Gasifying electric generators with steam turbines.
Bei dem Wirbelkammerverfahren wird der in einem der Vergasung nachgeschalteten Zyklon aus dem erzeugten Schwachgas abgeschiedene Staub als alleiniges Filterhilfsmittel benutzt, das besonders für die Entwässerung des schwer zu behandelnden biologischen Überschußschlammes eingesetzt wird.In the swirl chamber process, the cyclone in one of the gasification systems is generated from the Lean gas separated dust is used as the sole filter aid, especially for drainage the difficult-to-treat biological excess sludge is used.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Verfahren der im Oberbegriff des vorstehenden Patentanspruches 1 genannten Art eine weitergehende thermische Behandlung mit einem geringerwertigen, aber für eine ausreichende Konditionierung geeigneten Zusatz zu erreichen.It is the object of the present invention, in a method as described in the preamble of the above Claim 1 mentioned type a more extensive thermal treatment with a lower value, but to achieve a suitable additive for adequate conditioning.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Zusatz ein Gemisch aus Kohlenstaub einer Körnung von 30—120 um, der im Verhältnis von 0,75 :1 bis 2:1, vorzugsweise 1,5 :1, zur Trockensubstanz des Schlamms to zugesetzt wird, und Asche ist und daß die Veraschung eine mindestens stöchiometrische Verbrennung istThis object is achieved in that the additive is a mixture of coal dust with a grain size of 30-120 µm, in the ratio of 0.75: 1 to 2: 1, preferably 1.5: 1, is added to the dry matter of the sludge, and ash is and that incineration combustion is at least stoichiometric
Gemäß der Erfindung wird der eingedickte Schlamm mit einem Kohlestaub-Aschegemisch konditioniert und nach weiterer Entwässerung mindestens stöchiometrisch verbrannt Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Veraschung somit in einem einzigen Verfahrensschritt, während bei dem bekannten Verfahren eine zweistufige Veraschung in Form einer Schlammvergasung mit nachfolgender Verbrennung des erzeugten Gases in Gasmotoren erfolgtAccording to the invention, the thickened sludge is conditioned with a coal dust-ash mixture and after further dehydration burned at least stoichiometrically in the process according to the invention incineration thus takes place in a single process step, while in the known process one two-stage incineration in the form of sludge gasification with subsequent combustion of the generated Gas in gas engines takes place
Zur Konditionierung des eingedickten Schlammes mit dem Kohlestaub-Aschegemisch kann z. B. die bei der Klassierung oder Windsichtung anfallende Feinkohle ohne weitere Aufbereitung verwendet werden. Der Aschegehalt dieser Kohle liegt in der Regel in einem Größenverhältnis von 20—30%. Ein solches Verfahren weist damit den Vorteil auf, daß ein Teil der sonst notwendigen Aufbereitungsschritte der Kohle entfallen kann.To condition the thickened sludge with the coal dust-ash mixture, z. B. the at The fine coal accruing from classification or air sifting can be used without further processing. Of the Ash content of this coal is usually in a proportion of 20-30%. Such a procedure thus has the advantage that some of the otherwise necessary processing steps for the coal are dispensed with can.
Zur Verbesserung des Filtriereffektes bzw. insbesondere des Ablösens des Filterkuchens von den Filterflächen ist vorgesehen, daß dem Kohlenstaub-Aschegemisch vor oder während der Konditionierung ein Additiv zur Erleichterung des Ablösens des bei der Entwässerung entstehenden Filterkuchens zugemischt wird.To improve the filtering effect or, in particular, to detach the filter cake from the filter surfaces it is provided that an additive is added to the coal dust-ash mixture before or during the conditioning is added to facilitate the detachment of the filter cake formed during dewatering.
Die Zumischung des Additives hat den Vorteil, daß im Rahmen der anschließenden Konditionierung eine gute Durchn.ischung gewährleistet istThe addition of the additive has the advantage that, in the context of the subsequent conditioning, a good Muddling is guaranteed
Die bei der Verbrennung anfallenden Rauchgase bzw. die darin enthaltene Wärme kann in vorteilhafter Weise
zur Trocknung bzw. Aufwärmung des Kohlenstaub-Aschegemisches verwendet werden. Gemäß einer Ausgestaltung
der Erfindung ist dazu vorgesehen, daß das Kohlenstaub-Aschegemisch vor der Konditionierung
getrocknet und im noch warmen Zustand in den Schlamm eingemischt wird. Durch die zugeführte Wärme
kann der nachfolgende Filtrierprozeß verbessert werden.
Eine Optimierung des Verfahrens ist dadurch mög-Hch, daß die beiden wesentlichen Komponenten laufend
bezüglich ihrer Zusammensetzung, insbesondere bezüglich der brennbaren Bestandteile und der Korngröße
vor der Konditionierung analysiert werden. Aufgrund dieser Analyse kann z. B. die Menge bzw. Zusammcn-Setzung
des Kohlenstaub-Aschegemisches eingestellt werden, um so einen möglichst optimalen Heizwert zu
erreichen.The flue gases produced during combustion or the heat contained therein can advantageously be used to dry or warm up the coal dust-ash mixture. According to one embodiment of the invention it is provided that the coal dust-ash mixture is dried before conditioning and mixed into the sludge while it is still warm. The subsequent filtration process can be improved by the supplied heat.
An optimization of the process is possible in that the two essential components are continuously analyzed with regard to their composition, in particular with regard to the combustible components and the grain size, before conditioning. Based on this analysis, z. B. the amount or composition of the coal dust-ash mixture can be adjusted in order to achieve the best possible calorific value.
Der auf dieser Weise erhaltene Filterkuchen, d. h. das Schlamm-Kohlenstaubgemisch wird anschließend verbrannt. Dies ist ohne weitere Vorbehandlung gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung möglich, indem der Filterkuchen auf ein Kohlebett gelegt und zusammen mit der Kohle verbrannt wird. Auf diese Weise ist es möglich, das Schlamm-Kohlenstaubgemisch auf den für die Stückkohlenverbrennung vorgesehenen Rosten zu verbrennen. Es ist damit nicht notwendig, eine gesonderte aufwendige Verfeuerung zu entwickeln bzw. zu bauen.The filter cake thus obtained, i.e. H. the mixture of sludge and coal dust is then burned. This is possible without further pretreatment according to a further embodiment of the invention, by placing the filter cake on a coal bed and burning it with the coal. To this In this way, it is possible to mix the sludge-coal dust mixture on the ones intended for lump coal combustion Burn rusting. It is therefore not necessary to develop a separate, expensive combustion system or to build.
33
fi Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird an- nun noch im Rauchgasstrom der Verbrennungsanlage fi An embodiment according to the invention is turned now still in the flue gas stream from the incinerator
-p hand der Zeichnung in der nachfolgenden fieschreibung auf ca. 10% Restfeuchte mahltrocknet, erhält man einen \ erläutert Die Zeichnung zeigt ein Verfahrensschema Kiärschlammstaub mit einem Heizwert von 17 816 K]/-p according to the drawing in the following spelling, grinds to approx. 10% residual moisture, you get an \ explained The drawing shows a process scheme for sewage sludge dust with a calorific value of 17 816 K] /
% einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Kg. Ein solcher Staub läßt sich pneumatisch fördern und % of a system for carrying out the Kg according to the invention. Such a dust can be conveyed pneumatically and
f Verfahrens. 5 in Spezialbrennern ohne Schwierigkeiten verbrennen.f procedure. 5 burn in special burners without difficulty.
- Bei 4 ist eine Schlammzuführung gezeigt, in die eine Diesem Klärschlamm kann man noch gebrannten Kalk- At 4 a sludge feeder is shown, in which one can still put burnt lime into this sewage sludge
: Analyseneinrichtung 2 eingebaut ist, mit der in vorgpge- zugeben, damit der bei der Verbrennung des Klär-: Analysis device 2 is built in, with which is given in, so that the incineration of the sewage
benen Abständen die Zusammensetzung des Schlamms Schlammes freiwerdende Schwefel in Form des anfallen- und z.B. der Heizwert ermittelt werden kann. Der den Gipses abgebunden wird.the composition of the sludge sludge released sulfur in the form of the and e.g. the calorific value can be determined. Which is bound to the plaster of paris.
: Schlamm wird, wenn erforderlich, in einer nicht darge- io Kann die Klärschlammaufbereitung nicht in eine Ver- '■■'■ stellten Absetzanlage vorentwässert und anschließend brennungsanlage integriert werden, so sollte die Kiärin einem Eindicker 1 vorbehandelt, wobei das abge- Schlammaufbereitung auf den Klärwerken mittels Konschiedene Abwasser über eine Abwasserleitung 3 abge- ditionierung zur Entwässerung auf 30% Restfeuchte führt wird. Danach wird der Schlamm einem Konditio- vorgenommen werden. Die Trocknung und Aufberei- :' nierer 10 zugeführt, wo der Schlamm mit dem über eine 15 tung zum staubförmigen Brennstoff kann dann in der Zuführung 7 herangeführten Gemisch aus Kohlenstaub Verbrennungsanlage erfolgen, da auf dem Klärwerk, und Asche gemischt wird. Auch hier ist in dt.· Zuführung falls der Schlamm nicht verbrannt wird, keine heißen 7 eine Analyseneinrichtung 8 vorgesehen, über die in Rauchgase zur Verfugung stehen. Dieses Verfahren der regelmäßigen Abständen Analysen des Kohlestromes speziellen Aufbereitung des Klärschlammes ist wesentvorgenomrnen werden können. Über die Analysenein- 20 lieh effektiver als eine Schlammentwässerung unter richtung kann dann die Zuführung 7 gesteuert werden. 30% WG.: If necessary, sludge is not shown in a sludge. If the sewage sludge treatment cannot be pre-dewatered in a sedimentation plant and then integrated into a combustion plant, the Kiärin should be pretreated in a thickener 1, which sludge treatment on the sewage treatment plants by means of a waste water conduit 3 conditioning for drainage to 30% residual moisture. After that, the mud will be subjected to a conditioning. The drying and processing unit 10 is supplied, where the sludge with the mixture of coal dust incineration plant brought in via a device to the pulverized fuel can then take place in the feed 7, since the sewage works and ash is mixed. Here too, if the sludge is not burned, there is no hot 7 an analytical device 8 provided through which the flue gases are available. This process of regular analyzes of the coal flow, special treatment of the sewage sludge, is essential. The feed 7 can then be controlled via the analysis unit 20 borrowed more effectively than a sludge dewatering device. 30% flat share.
Der so konditionierte Schlamm wird anschließend ei- The so conditioned sludge is then
ner Filterpresse 12 zugeführt und dort entwässert Das Hierzu 1 Blatt Zeichnungenner filter press 12 fed and dewatered there The 1 sheet of drawings
abfließende saubere Wasser wird über das Abwasser- outflowing clean water is via the sewage
rohr 13 abgeführtpipe 13 discharged
Das weitgehend entwässerte Schlamm-Kohlenstaubgemisch kann dann in einem Bunker 15 zwischengelagert oder aber unmittelbar der Verbrennungsanlage 20 zugeführt werden. Die bei der Verbrennung entstehenden Rauchgase können dann z. B. zur Vortrocknung der Kohle benutzt werden.The largely dewatered sludge-coal dust mixture can then be temporarily stored in a bunker 15 or be fed directly to the incinerator 20. The ones that arise during combustion Flue gases can then z. B. can be used to pre-dry the coal.
Die Erfindung wird weiter anhand eines Beispiels erläutert Dabei ist ein kommunaler Schlamm mit 95% WG mit einem Kohle-Aschegemisch konditioniert und anschließend auf Kammerfilterpressen entwässert und dann verbrannt worden.The invention is further explained using an example. A municipal sludge with 95% WG conditioned with a coal-ash mixture and then dewatered on chamber filter presses and then burned.
Das Kohle-Aschegemisch setzt sich wie folgt zusammen: The coal-ash mixture is made up as follows:
4040
Dieses Gemisch wird im Trockensubstanzverhältnis 1 :1 zur Konditionierung des kommunalen Schlammes verwendet. Ferner wird ein organisches Additiv zugegeben, was zu einer besseren Lösung des Filterkuchens von den Filtertüchern führt Der Schlamm ist ohne vorherige Eindickung mit dem Kohle-Aschegemisch konditioniert worden.This mixture is used in a dry matter ratio of 1: 1 for conditioning the municipal sludge used. Furthermore, an organic additive is added, which leads to a better dissolution of the filter cake from the filter cloths. The sludge is conditioned with the coal-ash mixture without prior thickening been.
Nach der Konditionierung wird das Schlam.Ti-Kohleaschegemisch einer Kammerfilterpresse zugeführt und dort wie üblich behandelt Es zeigt sich, daß der gewonnene Filterkuchen nur noch einen Wassergehalt von 30 bis 35% hat. Der Heizwert des Filterkuchens beträgt 13 140 KJ/Kg.After conditioning, the Schlam.Ti coal ash mixture becomes fed to a chamber filter press and treated there as usual. It turns out that the The filter cake obtained only has a water content of 30 to 35%. The calorific value of the filter cake is 13 140 KJ / kg.
Der gleiche Schlamm mit den bekannten Metallsalzen und mit Kalk konditioniert, hat nach Verlassen der Kammerfilterpresse noch einen Wassergehalt von 55% und weist einen Heizwert von 5100 KJ/Kg auf.The same sludge, conditioned with the well-known metal salts and lime, has left the Chamber filter press still has a water content of 55% and a calorific value of 5100 KJ / kg.
Daraus ergibt sich, daß die Mehrkosten für die Kohlekonditionierung durch die obengenannten Vorteile, die eine einwandfreie Verbrennung des Schlammes ermögliehen, mehr als aufgefangen werden.It follows that the additional costs for the coal conditioning due to the above-mentioned advantages, which enable perfect combustion of the sludge, more than can be caught.
Wenn man noch einen Verfahrensschritt weitergeht und den mit dem Kohlenstaub-Aschegemisch konditionierten und auf Fiiterpressen entwässerten SchlammIf you go one step further and the one conditioned with the coal dust-ash mixture and sludge dewatered on filter presses
Claims (4)
insbesondere aus industriellen Arbeitsprozessen, sowie aus kommunalen Abwässern,1. Process for the recovery of sludge,
in particular from industrial work processes, as well as from municipal wastewater,
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DE2916261A DE2916261C2 (en) | 1979-04-21 | 1979-04-21 | Process for the recovery of sludge |
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DE2916261A DE2916261C2 (en) | 1979-04-21 | 1979-04-21 | Process for the recovery of sludge |
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DE2916261C2 true DE2916261C2 (en) | 1986-02-20 |
Family
ID=6068969
Family Applications (1)
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DE2916261A Expired DE2916261C2 (en) | 1979-04-21 | 1979-04-21 | Process for the recovery of sludge |
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DE19529441C2 (en) * | 1995-08-10 | 1999-06-02 | Silogran Trading Ag | Process for the production of a granular, free-flowing fuel |
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Family Cites Families (1)
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1979
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