DE3137053A1

DE3137053A1 - "verfahren und vorrichtung zur hygienisierung von klaerschlamm"

Info

Publication number: DE3137053A1
Application number: DE19813137053
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. 8000 München Reimann
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1981-09-17
Filing date: 1981-09-17
Publication date: 1983-03-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Hygieni-
siebung von Slärsthls=z1 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hygienisierung von Klärschlamm, bei dem der Klärschlamm mit energiereichen Strahlen bestrahlt und vor und/oder während der Bestrahlung mit einem sauerstoffhaltigen Gas begast wird sowie eine Vorrichtung des Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren, das die zuverlässige Vernichtung von Krankheitserregern im Klärschlamm sicherstellt, stützt sich auf die grundlegenden Erkenntnisse über die Wirkung ionisierender Strahlen, insbesondere YI oder Elektronenstrahlen, auf Bakterien und Parasiten. Mit t #-Strahlen behandelter Klärschlamm ist von biologischen Schädlingen befreit und kann bedenkenlos in der Landwirtschaft verwendet werden.
Als Strahlenquelle wird das Isotop Kobalt 60 oder Cäsium 137 verwendet. Durch Zudosierung von Sauerstoff zum Klärschlamm kann der gewünschte Hygienisierungseffekt dabei mit einer um etwa ein Drittel verringerten Strahlendosis erreicht werden. (Das technische Umweltmagazin, April 1979, Seite 60).
Bei einem anderen bekannten Verfahren wird der Klärschlamm mit Elektronenstrahlen behandelt und gleichzeitig mit Hilfe eines sauerstoffhaltigen Gases durchwirbelt. Dabei wird Ozon gebildet, das die Hygeniesierung bzw. Keimabtötung bewirkt (DE-PS 25 46 756).
Der Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß Klärschlamm Methan enthält, das bei Zugabe von- Sauerstoff im Bestrahlungsreaktor eine zündfähige Gasphase bilden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher#, ein-Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Bildung einer zündfähigen Gasphase vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Klärschlamm vor der Begasung mit Hilfe eines Strippgases von Methan befreit wird. Auf diese Weise wird das Freiwerden von Methan im Bestrahlungsreaktor und damit die Gefahr der Ausbildung einer zündfähigen Gasphase weitgehend ausgeschlossen.
Besonders günstig ist es dabei, als Strippgas Luft zu verwenden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Strippgas diskontinuierlich durch den Klärschlamm geleitet, insbesondere dann, wenn die Bestrahlung ebenfalls in einem diskontinuierlichen Verfahren erfolgt.
Alternativ kann bei entsprechenden Bestrahlungsreaktoren das Strippgas auch kontinuierlich durch den Rlärschlamm geleitet werden.
In Weiterführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß der von Methan befreite Klärschlamm in dem Bestrahlungsreaktor mit t #-Strahlen bestrahlt wird. Alternativ kann der von Methan befreite Klärschlamm in dem Bestrahlungsreaktor auch mit Elektronenstrahlen bestrahlt werden.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Bestrahlungsreaktor mit Schlammzulauf, Strahlungsquelle, Schlamm lauf und mit einer Gaseintragseinrichtung im Schlammzulauf und/oder im Bestrahlungsreaktor. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Begasungseinrichtung im Schlammzulauf und/oder im Bestrahlungsreaktor ein Strippbehälter mit einer Einrichtung zum Eintragen eines Strippgases und mit einer Leitung zum Abziehen des beladenen Strippgases sowie mit einer Zuleitung und einer Ableitung für den Schlamm vorgeschaltet ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Zuleitung für den Schlamm im oberen Bereich des Strippbehälters angeordnet ist.
Auf diese Weise kann das Strippen in einem von oben nach unten im Gegenstrom zum Strippgas durchflossenen Behälter vorgenommen werden.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels, das schematisch in der Figur dargestellt ist, näher erläutert.
Eine Bestrahlungsanlage 1 zur Hygienisierung von Klärschlamm umfaßt im wesentlichen einen Bestrahlungsreaktor 2 mit Strahlungsquellen 3 und einer Gaseintragseinrichtung. 4.
In einem><Schlammzulauf 5 sind dem Bestrahlungsreaktor 2 ein Dosiersilo 6 und über eine Schlammzuleitung 7 ein Strippbehälter 8 mit Schlammableitung 9, die gleichzeitig Schlammzulauf zu dem Bestrahlungsreaktor 2 ist, vorgeschaltet. Der Bestrahlungsreaktor 2 weist weiterhin in einem Ablauf 10 ein Umwälzsystem 11 mit Ventilen 12, 13 und 14 und Umwälzpumpe 15 auf. In dem Ablauf 10 ist außerdem eine Entleerungspumpe 16 angeordnet. Der Strippbehälter 8 ist mit einer Einrichtung 17 zum Eintragen des Strippgases und mit einer Leitung 18 zum Abziehen des beladenen Strippgases versehen. Ferner sind die Schlammzuleitungen 5, 7 und 9 mit entsprechenden Regeleinheiten, z.B. Ventilen 5a, 7a und 9a versehen; ebenso sind die Gaseintragseinrichtungen 4 und 17 mit Regeleinheiten, z.B. Ventilen 4a bzw. 17a ausgestattet.
Die Bestrahlungsanlage 1 ist aus Gründen des Strahlenschutzes weitgehend in Stahlbetonbauten unter der Erde angeordnet, was der Übersichtlichkeit halber jedoch in der Z#eichnung nicht dargestellt ist.
Über den Zulauf 5 mit Ventil 5a gelangen 6 m3 Klärschlamm in den Dosiersilo 6 und werden von dort in den Bestrahlungsreaktor 2 abgelassen. Über die Gaseintragseinrichtung 4 wird z.B. Sauerstoff in den Bestrahlungsreaktor 2 eingetragen und zusammen mit dem Klärschlamm über einen festgelegten Zeitraum hinweg, z.B. 4 Stunden, mit Hilfe des Umwälzsystems 11 umgewälzt. Dabei wird das Klärschlamm-Sauerstoff-Gemisch mehrmals an den Strahlungsquellen 3 vorbeigeführt. Die Strahlungsquellen 3 können z.B. Kobalt 60 oder Cäsium 137 für Strahlen oder Elektronenstrahlen-Quellen sein. Der Bestrahlungszeitraum ist abhängig von der Strahlungsenergie und von der#Strahlendosis, die für einen geforderten Hygienisierungsgrad des Klärschlamms erforderlich ist. Durch die Zugabe von Sauerstoff wird die Strahlendosis dabei im Vergleich zur Bestrahlung ohne Sauerstoff zugabe erheblich reduziert.
Über eine Leitung 19 kann der Bestrahlungsreaktor entlüftet werden.
Sowohl die t - als auch die Elektronenstrahlen haben ein hohes Durchdringungsvermögen und geben beim Auftreffen auf Materie Energie ab, die bei Lebewesen zur Zellzerstörung führen kann. Dieser Effekt wird bei der Klärschlammbestrahlung zur Abtötung von Wurmeiern, Viren und Bazillen verwendet. Der Klärschlamm wird dabei auch bei längerer Bestrahlung nicht verseucht, da er keine Substanzen enthält, die durch die Strahlen aktiviert werden und selbst Strahlen abgeben können, die Energie der verwendeten Strahlenquellen ist dafür zu gering.
Nach dieser Behandlung wird der Klärschlamm über die in Leitung 10 angeordnete Entleerungspumpe 16 aus dem Bestrahlungsreaktor 2 herausgepumpt und einem nicht dargestellten Trockenbeet zugeleitet.
Da der Klärschlamm immer Methan enthält, und zwar im Schlammwasser gelöst und als feine Gasblasen an den Schlammpartikeln hängend, kann bei dieser Verfahrensweise im Bestrahlungsreaktor durch die Anwesenheit von Sauerstoff eine zündfähige Gasphase ausgebildet werden. Um dies zu verhindern, wird erfindungsgemäß das Methan in dem Strippbehälter 8, der der Begasungseinrichtung -4 vorgeschaltet ist, entfernt. Dazu wird der im Dosiersilo 6 abgefüllte Klärschlamm über Leitung 7 mit Ventil 7a in den oberen Teil des Strippbehälters 8 aufgegeben und durchfließt den Strippbehälter 8 im Gegenstrom zu über die Strippgaseintragseinrichtung 17 eingetragenem Strippgas, bevorzugt Luft Dabei wird das im Klärschlamm vorhandene Methan auf weniger als l0ppm ausgetrieben und zusammen mit dem Strippgas über die Leitung 18 abgezogen. Der von Methan befreite Klärschlamm wird über die Leitung 9 mit Ventil 9a nunmehr in den Bestrahlungsreaktor 2 abgelassen.
Bei der kontinuierlichen Verfahrensweise entfällt der Dosiersilo und der Strippbehälter 8 kann z.B. als Strippsäule ausgebildet sein.
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Claims

PatentånsPrüche 1. Verfahren zur Hygienisierung von Klärschlamm, bei dem der Klärschlamm mit energiereichen Strahlen bestrahlt und vor und/oder während der Bestrahlung mit einem sauerstoffhaltigen Gas begast wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Klärschlamm vor der Begasung mit Hilfe eines Strippgases von Methan befreit wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stippgas Luft verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strippgas diskontinuierlich durch den Klärschlamm geleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strippgas kontinuierlich durch den Klärschlamm geleitet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von Methan befreite Klärschlamm in dem Bestrahlungsreaktor mit r -Strahlen bestrahlt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von Methan befreite Klärschlamm in dem Bestrahlungsreaktor mit Elektronenstrahlen bestrahlt wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Bestrahlungsreaktor mit Schlammzulauf, Strahlungsquelle, Schlammablauf und mit einer Gaseintragseinrichtung im Schlammzulauf und/oder im Bestrahlungsreaktor, dadurch gekennzeichnet, daß der Begasungseinrichtung (4) im Schlammzulauf (5) und/oder im Bestrahlungsreaktor (2) ein Strippbehälter (8) mit einer Einrichtung (17) zum Eintragen eines Strippgases und mit einer Leitung (18) zum Abziehen des beladenen Strippgases sowie mit Zuleitung (7) und Ableitung (9) für den Schlamm vorgeschaltet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (7) für den Schlamm im oberen Bereich des Strippbehälters (8) angeordnet ist.