DE36714C

DE36714C - Apparate zur Gewinnung der Fett- und Faserstoffe, sowie des fertig gebildeten Ammoniaks aus Spüljauche, Kanalisations- und ähnlichen Abwässern

Info

Publication number: DE36714C
Application number: DENDAT36714D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Anticipated expiration: 1904-12-28

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 7S: Soda, Potasche und Alkalien.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 28. December 1884 ab.

Die Verwerthung der Spüljauche aus schwemmkanalisirten Städten ist bis jetzt so wenig entwickelt, dafs die Grofsstädte einem leistungsfähigen Unternehmer sämmtliche Spüljauche nicht nur gratis zur Ausbeutung überlassen, sondern noch etwas darauf zahlen würden, wenn sie sich versichert halten dürften, dafs sie jeglicher Sorge für den schliefslichen Verbleib der Spüljauche entbunden wären.

In der Praxis beschränkt sich die Verwerthung ausschliefslich auf Benutzung der Spüljauche zur Düngung von Feldern. und Wiesen durch Berieselung oder zur Gewinnung von Dungstoffen durch Fällung und Klärung der Spüljauche, in beiden Fällen mit so geringem finanziellen Erfolg, dafs nicht die Verwerthung der . eigentliche Zweck ist, sondern die Unschädlichmachung.

Die Spüljauche enthält mancherlei Stoffe, welche, wenn billig genug abgeschieden, lohnende Handelsartikel sein können.

Die Faserstoffe gelangen in die Spüljauche als Papier, .Haare, Federn, verschlissene leinene, seidene und wollene Stoffe, wozu sich Fischschuppen, Gräten, Kaffeesatz und andere Küchenabfälle gesellen, sowie Cellulose mancherlei Ursprungs von Höfen und Strafsen.

Die Fettstoffe sind vorhanden als eigentliche Fette und als meist "am Kalk gebundene Fettsäuren und stammen aus den Abwässern der Küchen-, Schlacht- und Waschhäuser und Closets.

Zufolge ihrer Klebrigkeit schwimmen die Fettstoffe nur zum geringsten Theil frei in der Spüljauche, sondern legen sich an andere feste Körper an, namentlich an die Faserstoffe und können mit diesen gemeinschaftlich aus der Spüljauche ausgezogen werden.

Zu diesem Zweck lassen wir die Spüljauche, am liebsten die von Meteor- und Strafsenwasser freigehaltene Spüljauche des separaten Systems über Siebe von verschiedener Maschenweite laufen, nachdem die groben Schwimmstoffe wie üblich durch grobe Seihvorrichtungen und Sandfänge bereits entfernt sind.

Die von uns benutzten Siebe können ebensowohl Cylindersiebe wie Schüttelsiebe oder Metalltücher ohne Ende sein. Die Maschenweite -beträgt ca. 5, 2, 1, Y₂, Y₅ und Y₁₀ qmm. Der feine Schlamm, welcher durch die engsten Maschen geht, ist in der Berliner Spüljauche ärmer an Faser- und Fettstoffen als die abgeseihten Stoffe; man scheidet ihn durch Kalkhydrat oder ein anderes bekanntes Fällungsmittel aus der Spüljauche ab und unterwirft ihn der trockenen Destillation.

Die abgeseihten Schlammtheile werden je für sich oder mit den benachbarten vereinigt, zunächst mit Säure in der Wärme behandelt, um die Kalkseifen zu zersetzen, und dann in Filterpressen gesammelt; die Prefskuchen entfettet man in bekannter Weise mittelst Schwefelkohlenstoffes, Petroleumäther oder dergleichen. Selbstverständlich kann man auch die Entfettung so vornehmen, dafs man erst das unverseifte Fett, welches schmalzartig ist, auszieht und dann die Kalkseife zersetzt, welche harte Fettsäure liefert.

Die weitere Behandlung der entfetteten Faserstoffe richtet sich nach der beabsichtigten Verwendungsart. Für Herstellung grober Pappen, z. B. Dachpappe, braucht man die gewonnenen Faserstoffe durch Waschen nur vollständig zu entsäuren.

Für Herstellung feinerer Pappen müssen die gröberen Sorten noch durch einen Holländer oder andere Zerkleinerungsmaschinen gehen.

Sollen die Pappen bezw. Papiere frei von Wollfasern sein, so löst man diese in verdünnter Aetzlauge auf und wäscht die ungelöste Cellulose wieder gut aus.

Alle Abwässer von der Behandlung der Faser- und Fettstoffe werden mit Kalk, event, unter Zusatz von Thonerde ausgefällt, der Fällschlamm wird wie der feinste Jauchenschlamm durch trockene Destillation weiter verarbeitet.

Der abgeseihte Schlamm der Berliner SpUljauche enthält 16 bis 20 pCt. Fette und Fettsäuren, 50 bis 60 pCt. Faserstoffe und 6 bis ι 5 pCt. Mineralbestandtheile.

Da Fett und Cellulose keine Dungstoffe sind und die Spüljauchenrieselung durch Verschlickung des Bodens beeinträchtigen, so ist ihre Entfernung auch dann ein entschiedener Vortheil, wenn die Spüljauche landwirthschaftlicli oder gärtnerisch ausgenutzt werden soll.

Die mehr oder weniger entfaserte und entfettete Spüljauche wird durch Zusatz von Aetzkalk gefällt und kaustisch gemacht, so dafs alles fertig gebildete Ammoniak frei und dadurch leicht flüchtig wird.

Diese verdünnte Lösung von Aetzammoniak wird bei gewöhnlichen Zimmertemperaturen in dünner Schicht durch einen möglichst stark evacuirten Apparat geleitet, in welchem zugleich eine Säure in grofser Oberfläche zur Absorption des verflüchtigten Ammoniaks dargeboten wird.

Auch in sanitärer Beziehung verdient die neue Methode der Spüljauchenbehandlung die gröfste Aufmerksamkeit, da sie die Desinfection durch chemische Agenden, Kochen und Verbrennen gründlichst besorgt. Die Behandlung der Spüljauche geschieht in dem in beiliegender Zeichnung dargestellten Apparat.

Fig. ι veranschaulicht einen Längsschnitt,

Fig. 2 eine Oberansicht,

Fig. 3 einen Schnitt der Fig. 1 nach der Linie A-B,

Fig. 4 einen solchen nach der Linie. C-D und Fig. 5 einen solchen nach der Linie E-F.

Die Spüljauche wird mittelst der Röhren a dem Bassin b zugeführt, in welchem sich zunächst die gröbsten Schwimm- und Sinkstoffe absetzen und abgeführt werden.

An der Vorderseite des Bassins sind eine Anzahl kleinerer Rohrstutzen c angebracht, welche in den Schlämmapparat derart einmünden, dafs jeder Stutzen seine besondere Abtheilung erhält, die dadurch gebildet werden, dafs eine Verticalwand e parallel oder etwas geneigt zu der Wand/ angeordnet ist, zwischen denen sich Trennungswände g befinden, die die einzelnen Abtheilungen der Anzahl der Stutzen c entsprechend herstellen.

Der Boden h des Schlämmapparates steht nicht in directer Verbindung mit der Längswand i, sondern ist von dieser durch einen schmalen Schlitz k getrennt, so dafs der in der Jauche noch befindliche schwere Sand, der sich in dem Bassin b nicht absetzte, beim Durchfliefsen der Jauche durch den Apparat d vermittelst des Schlitzes abgeführt wird und nach dem Sandfang Z gelangt, aus dem er mittelst einer Schnecke m, die mit Riemscheibe w versehen ist, nach der Sandgrube η gelangt, von wo er durch Paternosterwerk oder in sonstiger geeigneter Weise entfernt werden kann.

Die Herstellung der verschiedenen Abtheilungen in dem Schlämmapparat hat den Zweck, einen möglichst gleichmäfsigen Durchflufs der Jauche auf der ganzen Länge des Apparates zu sichern, und können zu diesem Zwecke die Stutzen c mit Regulirungshähnen 0 versehen sein.

Um den Durchgang gröberer Schwimmstoffe durch die Rohrstutzen zu verhindern, können an den Durchflufsöffnungen Siebe angebracht werden, welche jedoch das Passiren auch der gröberen Faserstoffe gestatten.

Zur Vermeidung der Wirbelbildung am Boden des Schlämmapparates ist derselbe rund hergestellt und verläuft derart gegen die geneigte Seitenwand ζ, dafs die Jauche vollständig nach der Seihtrommel ρ übertritt und nur der schwerere Sand durch den Schlitz k abgezogen wird, indem er sich, wie die punktirte Linie veranschaulicht, am Boden h ansammelt.

Die Seihtrommel ρ besteht aus einem konischen Sieb und ist bestimmt, die gröberen Faserstoffe abzuseihen. Dieselbe ruht in dem mit geneigtem Boden versehenen Behälter q und ist mit einer Schnecke r versehen, deren Achse 5 in den beiden Lagern t und u gelagert ist und eine Riemscheibe oder einen sonstigen Trieb ν trägt. Die Jauche wird durch den Trichter χ in das Innere des konischen Siebes geführt, welches die Fett- und Faserstoffe abseiht und dieselben durch die Schnecke am vorderen Ende ausstöfst, wo sie auf ein endloses Tuch y fallen, das über die beiden Walzen \\^l (s. Fig. 5) läuft und in einem Kasten α^γ geführt wird.

Die Masse wird nun zur Herstellung von Pappe behufs Zersetzens der vorhandenen Kalkseifen mit Säuren gekocht, entfettet und in der Papierfabrik weiter verarbeitet oder behufs Herstellung feinerer Papp- und Papiersorten

erst in einem Holländer zerkleinert und für sich oder mit den später noch gewonnenen Faserstoffen, wie unten beschrieben, behandelt.

Der etwa noch vorhandene Sand setzt sich am Boden des Gefäfses ab und wird mittelst einer durch Trieb b^l rotirenden Schnecke c^l aus dem Behälter q entfernt. Die durchgeseihte und die feineren Faser- und Fettstoffe noch enthaltende Jauche gelangt nun vermittelst des sich nach vorn erweiternden Trichters d¹ auf das Sieb ohne Ende e¹, das von so geringer Maschenweite ist, dafs selbst die kleinsten Faserstoffe zurückgehalten werden.

Das Sieb e^l rotirt über die beiden Walzen/'■g¹ und trägt die Masse nach dem Schlammfang h ^x.

Um eine wirkungsvolle Seihung zu erzielen, ist das Sieb oben nach der Mitte zu geneigt und wird von den kleineren Frictionswalzen i^Ύ unterstützt.

Eine an der vorderen Walze g^l befindliche Bürstenwalze k * streicht die anhaftenden Faserstoffe ab, während eine an der hinteren Walze f¹ angebrachte Bürstenwalze Z¹ den etwa noch auf dem unteren Theil des Siebes beim Durchlaufen der Jauche zurückbleibenden Schlamm abstreichen soll, um ein Verkleben der Walze f¹ durch diesen Schlamm zu verhindern. Die durchfliefsende Jauche wird durch die AbflufsöfFnungen m¹ abgeleitet und nach unserem Verfahren zur Gewinnung des Ammoniaks weiter behandelt. Die in dem Schlammfang gesammelten Faserstoffe werden entweder für sich allein oder mit den von der Seihetrommel ρ abgeseihten Faserstoffen zunächst behufs Zersetzens der Kalkseifen in einem Säurebottich mit Säure behandelt, in einer Filterpresse zu Prefskuchen verarbeitet, in oben beschriebener Weise in einem Entfettungsapparat entfettet und dann in der Papier- bezw. Pappfabrik weiter verarbeitet.

Selbstverständlich kann man die Spüljauche durch mehrere Seihtrommeln und über mehrere Tücher ohne Ende nach einander kufen lassen.

Die nun entfaserte und entfettete Spüljauche wird durch Zusatz von Aetzkalk gefällt und kaustisch gemacht, so dafs alles 'fertig gebildete Ammoniak frei und dadurch leicht flüchtig ist. Die oben stehende Flüssigkeit wird dann weiter in dem in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Apparat behandelt; es ist:

Fig. 6 ein verticaler Längsschnitt des Apparates ,

Fig. 7 ein solcher Querschnitt und

Fig. 8 'ein Horizontalschnitt.

Der Apparat besteht aus einem starken geschlossenen Kasten A, in welchem über einander eine Anzahl flacher Kästen aus Eisenblech angeordnet ist, die von Winkeleisen oder in anderer geeigneter Weise getragen werden. Die Kästen a¹ . . . a⁸ haben je ein Ausflufsrohr bezw. c¹ . . . c⁸ in derartiger Anordnung, dafs die Ausflufsrohre über einander stehender Kästen an verschiedenen Enden derselben liegen, so dafs das durch das Rohr e in den ersten Kasten α^λ eingeführte Filtrat den Kasten α^l ganz durchlaufen mufs, um nach dem zweiten Kasten α² zu gelangen und von hier auch erst¹ wieder auf dem Umwege durch den ganzen Kasten a² nach dem folgenden etc. geführt wird. Das schliefslich aus dem letzten Kasten a^s austretende Filtrat sammelt sich in dem unteren, durch die Scheidewand Z gebildeten Theil k des Behälters A und kann durch das Rohr i abgelassen werden.

In diesem Behälter ist eine zweite Serie ähnlicher, doch etwas kleinerer Behälter b¹... b^s angeordnet, deren Ausflufsstutzen d¹ ... d⁸ ebenfalls gegen einander versetzt sind. Diese Behälter b¹ . .. b^s werden durch das Rohr h mit verdünnter Schwefelsäure (ca. 25 pro centiger) gefüllt, die durch das Rohr/ abgezogen werden kann; etwa überlaufende Schwefelsäure sammelt sich in dem durch die Scheidewand Z abgetrennten kleineren Raum des Kastens A.

Die Ausflufsrohre c¹ ... c⁸ und d¹ . . . d⁸ sind mit Hauben versehen. ,Der Kasten A trägt ein Rohr g, welches mit einem Vacuumapparat in Verbindung gebracht wird, um den Kasten zu evacuiren und dadurch das Verfahren ohne stärkere Erwärmung bei trotzdem schneller Verdampfung des Ammoniaks vor sich gehen zu lassen.

Die Wirkungsweise und das mit dem Apparat auszuführende Verfahren ist an sich klar.

Aus der dem stark evacuirten Kasten A in dünner Schicht zugeführten, kaustisch gemachten Jauche entweicht das Ammoniak auf dem durch die Kastenreihe zurückzulegenden langen Wege und verbindet sich mit der verdünnten Schwefelsäure, die ebenfalls durch eine analoge Kastenanordnung in möglichst grofser Oberfläche dargeboten wird. Es wird sonach durch das Rohr/ schwefelsaure Ammoniaklösung und durch das Rohr i von Ammoniak befreites Wasser abgelassen. Um an Betriebskraft zu sparen, wird der Vacuumapparat wenigstens 10 m über der Hoffläche der Anlage aufgestellt; es fliefst dann der flüssige Inhalt desselben ohne maschinelles Saugen von selbst ab und braucht die kaustisch gemachte Spüljauche nur wenig gehoben zu werden, um in das Vacuum eingesogen zu werden.

Bei Temperaturen von 15 bis 20 ° C. sinkt der Ammoniakgehalt der Jauche in unserem Vacuumapparat binnen längstens 10 Minuten auf etwa 20 Millonstel oder 1 mg pro 1 herab; zugleich kann aber auch die Temperatur sehr stark, sogar unter den Gefrierpunkt sinken. Man sorgt deshalb einerseits dafür, dafs die Spüljauche vor dem Eintritt in das Vacuum wenigstens 15⁰C. warm ist, was mittelst des Maschinenabdampfes oder der verlorenen

Wärme vom Schlammofen (s. unten) in einem Gegenstromapparat bequem und billig erreicht wird; andererseits placirt man die Verdampf- und Absorptionsschalen im Vacuum zwischen und über oder unter einander mit leitender metallischer Verbindung, so dafs die Condensationswärme an die Verdunstungsschalen übertritt.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Behufs Gewinnung der Fett- und Faserstoffe aus den Schlammbestandtheilen von ^s !Canalisations- und Abwässern:

a) die Anordnung des mit einer Anzahl Rohrstutzen versehenen Klärbassins b in Verbindung mit dem mit Sandfang / versehenen Schlämmapparat d;

b) die Anordnung des oder der Behälter q, welche konische Siebe ρ tragen, die die Faserstoffe abseihen, welche mittelst Schraube r auf eine Transportirvorrichtungj^ gelangen, um weiter verarbeitet zu werden;

c) die Anordnung des oder der Siebe ohne Ende e¹, um die in der überfliefsenden Jauche noch enthaltenen Faserstoffe abzuseihen, welche durch die Bürstenwalze abgestrichen werden, um zu weiterer Verarbeitung zu gelangen, in der aus der Zeichnung in Fig. ι bis 5 ersichtlichen Verbindung. Behufs Gewinnung des in der Spüljauche enthaltenen Ammoniaks die Anwendung eines Vacuumapparates mit grofsen Verdunstungs- und Absorptionsflächen, welch letztere mit Säure gespeist werden, bestehend aus dem durch das Rohr g evacuirten Behälter A, Fig. 6 bis 8, in welchem eine Anzahl flacher Kästen a_x ^l ... ^₁ ⁸ zur Aufnahme des Filtrates und andere kleinere Kästen d^¹ . . . d^ für die Säure derart angeordnet sind, dafs die Flüssigkeiten, welche in die obersten Kästen eingeführt werden, durch gegen einander versetzte Abflufsstutzen in die nächst unteren Kästen gelangen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.