DE3200164C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Eisenoxid ent­ haltenden Fällungsmittels in Kläranlagen.

In der DE-OS 30 01 929 ist ein Fällungsmittel der vorge­ nannten Art beschrieben. Dieses Fällungsmittel wird aus Eisenabfall gewonnen, der bei der Eisenverhüttung oder dem Walzwerkprozeß entsteht, beispielsweise durch Ver­ spritzen oder ähnlichem. In diesen Eisenstücken ist Eisen­ oxid (Fe₂O₃) homogen verteilt, weshalb es außerordentlich reaktionsfreudig ist. Damit steht es im Gegensatz zu Guß­ eisenspänen, die beim sogenannten Niers-Verfahren nach Dr. Jung zum Einsatz kommen. Diese Eisenspäne sind derart reaktionsträge, daß sie in einem speziellen Eisenungs­ becken mit einer Intensivbelüftung zugegeben werden müs­ sen, was jedoch hohen apparativen Aufwand und entsprechen­ den Energieverbrauch zur Folge hat. Aufgrund seiner Reak­ tionsfreudigkeit kann jedoch das Fällungsmittel nach der DE-OS 30 01 929 einfach dem Abwasser in der Kläranlage zu­ gegeben werden. Eine zusätzliche Luftzuführung kann ent­ fallen.

Gegenüber der Zugabe von Eisensalzen besteht der Vorteil, daß das Abwasser durch die aufoxidierten Eisenstücke nicht angesäuert wird, der pH-Wert sich also praktisch nicht ändert. Es kann deshalb soviel Eisen zugegeben wer­ den, wie es für eine vollständige Phosphorelimination not­ wendig ist. Auch ist die Lagerung im Gegensatz zu der der Eisensalze völlig unproblematisch und nimmt wesentlich we­ niger Raum ein.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fällungsmittel mit noch weiter verbesserten Eigen­ schaften für die Verwendung in biologischen Kläranlagen bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwendung von in Filteranlagen, insbesondere Elektrofilteranlagen, von Eisenhütten- und Stahlwerken in feiner Körnung anfal­ lenden, einen hohen Eisenoxidgehalt (Fe₂O₃) aufweisenden Eisenabfallstücken als Fällungsmittel im Belebtschlamm von biologischen Kläranlagen. Bisher wurden diese Eisenabfall­ stücke unmittelbar wieder in den Hüttenprozeß zurückge­ führt (Ullmann Enzyklopädie der technischen Chemie 1972, Bd.2, S. 245). Aufgrund seines hohen Fe₂O₃-Gehalts und seiner kleinen Körnung mit entsprechend großer Oberfläche hat es sich jedoch zur Fällung von Phosphaten im Abwasser als besonders geeignet erwiesen, denn es ist in sauren Ab­ wässern reaktionsfreudig und löst sich deshalb im Abwas­ ser praktisch vollständig auf. Die Phosphorelimination ist deshalb problemlos möglich, zumal keine schädliche pH-Wert Verschiebung stattfindet. Zusätzliche Mittel zur pH-Wert Korrektur sind somit nicht erforderlich.

Bei der Zugabe des erfindungsgemäßen Fällungsmittels zu dem Belebtschlamm im biologischen Teil einer Kläranlage assimilieren die Eisenabfallstücke aufgrund der Feinkör­ nigkeit des Fällungsmittels mit den Belebtschlammflocken, wodurch diese beschwert und damit wesentlich besser ab­ setzbar werden. Eine weitere Beschwerung wird dadurch er­ reicht, daß die Eisenstücke aufgrund aggressiver Bestand­ teile im Abwasser langsam in Lösung gehen. Dabei ist es gerade auch hier von Vorteil, daß durch die Zugabe des Fällungsmittels praktisch keine schädliche pH-Wert Ver­ schiebung stattfindet, denn der Belebtschlamm reagiert hiergegen bekanntlich sehr empfindlich. Die Biologie die­ ser Klärstufe wird somit nicht gestört.

Die Eisenstücke sollten zweckmäßigerweise eine Körnung bis maximal 0,2 mm haben. Für die Anwendungsfälle, bei denen es im wesentlichen um die Ausfällung bzw. Flockung von Chemikalien geht, sollte der Eisenoxidgehalt über 70% be­ tragen. Diese Eisenstücke fallen insbesondere im hinteren Bereich der Elektrofilter an.

Daneben ist für verschiedene Anwendungsfälle ein Calzium­ oxidgehalt günstig. Es sollte zumindest über 10% liegen. Auch höhere CaO-Gehalte von mehr als 30% bis hin zu dem Eisenoxidgehalt entsprechenden Gehalten können vorteil­ haft sein, da dann gleichzeitig mit der Beeisenung eine pH-Wert Korrektur bei sauren Abwässern erzielt wird. Der­ artige Eisenabfallstücke fallen im vorderen Teil von Elek­ trofiltern an.

Es hat sich zudem gezeigt, daß das erfindungsgemäße Fäl­ lungsmittel den sich beim Anfaulen des Abwassers bilden­ den Schwefelwasserstoff bindet und so einer entsprechen­ den Geruchsbildung entgegenwirkt. Somit wird verhindert, daß der in den Druckleitungen entstehende Schwefelwasser­ stoff Korrosion hervorruft, zumal auch die Eisenstücke selbst wegen ihres neutralen Verhaltens keine Korrosion fördern.

Am zweckmäßigsten wird dabei das Fällungsmittel dem Rück­ laufschlamm zugegeben, und zwar in den Pumpensumpf der für die Förderung des Rücklaufschlamms vorgesehenen Pum­ pen. Durch die Verwirbelung in den Pumpen kommen die Ei­ senstücke in intensiven Kontakt mit den Belebtschlammflok­ ken, wodurch die oben beschriebene Wirkung erzielt wird.

Neben der wesentlichen Verbesserung der Absetzbarkeit der Belebtschlammflocken hat das erfindungsgemäße Fällungsmit­ tel noch die Wirkung, daß der aus der biologischen Stufe abgezogene Überschußschlamm besser entwässerbar wird. So wurde festgestellt, daß durch Zugabe von durchschnittlich 0,23 kg des Filtrats aus dem Elektrofilter auf jeden Ku­ bikmeter Überschußschlamm ein Feststoffgehalt von 8,5% Trockensubstanz erreicht werden konnte, während vorher nur 4% Trockensubstanz erzielbar waren. Dies beruht zum einen auf der rein physikalischen Beschwerung und zum an­ deren darauf, daß der bei der Faulung entstehende Schwe­ felwasserstoff durch das Fällungsmittel gebunden und da­ mit das Auftreiben des faulen Schlamms infolge Gasauf­ trieb wesentlich vermindert wird. Als Nebeneffekt tritt zusätzlich auch hier die schon erwähnte Geruchsbindung ein. Entsprechendes gilt für die Eindickung des aus der Vorstufe kommenden Frischschlamms. Auch hier läßt sich durch Zugabe des erfindungsgemäßen Fällungsmittels der Feststoffgehalt erheblich erhöhen und eine Geruchsbelästi­ gung stark vermindern. Dabei sollte der Frischschlamm von oben in den geschlossenen Eindicker zugeführt werden, da dann die beschwerende Wirkung des erfindungsgemäßen Fäl­ lungsmittels besser zum Tragen kommt.

In beiden Fällen kommt man mit geringeren Behältervolumi­ na für den geschlossenen Eindicker bzw. Faulbehälter aus oder kann bei gegebenem Behältervolumen längere Aufent­ haltszeiten verwirklichen. Eventuell nachgeschaltete Schlammentwässerungseinrichtungen werden besser ausge­ nutzt oder es entstehen geringere Transportkosten beim Ab­ fahren des nassen Schlamms.

Claims (9)

1. Verwendung von in Filteranlagen, insbesondere Elektro­ filteranlagen, von Eisenhütten- und Stahlwerken in feiner Körnung anfallenden, einen hohen Eisenoxidge­ halt (Fe₂O₃) aufweisenden Eisenabfallstücken als Fällungsmittel im Belebtschlamm von biologischen Klär­ anlagen.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenabfallstücke einen Eisenoxidgehalt (Fe₂O₃) von über 70% haben.

3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenabfallstücke eine Körnung bis maximal 0,2 mm haben.

4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenabfallstücke einen Calciumoxidgehalt (CaO) von über 10% haben.

5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenabfallstücke einen Calciumoxidgehalt (CaO) von mindestens 30% haben.

6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenabfallstücke zu etwa gleichen Teilen Eisenoxid und Calciumoxid ent­ halten.

7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällungsmittel dem biologischen Rücklaufschlamm zugegeben wird.

8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällungsmittel in den Pumpensumpf der für die Förderung des Rücklauf­ schlamms vorgesehenen Pumpen zugegeben wird.

9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällungsmittel dem aus dem biologischen Teil einer Kläranlage abgezogenen Überschußschlamm und/oder dem aus der Vorklärung einer Kläranlage kommenden Frischschlamm zugegeben wird.