DE4025740A1 - Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der mechanischen feststoffabtrennung bei der kommunalen abwasseraufbereitung - Google Patents

Description

Bei sehr vielen Produktionen, z. B. wenn in der chemischen Indu­ strie Produkte durch einen Fäll-Prozeß gewonnen werden, ist es erfor­ derlich, die ausgefällten Feststoffe möglichst optimal von der Flüssig­ keit zu trennen. Die gleiche Aufgabe stellt sich auch bei der kommuna­ len Abwasseraufbereitung. Zur mechanischen Abtrennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten werden Vakuum-Drehfilter, Zentrifugen, Sieb-Bandpres­ sen, Filterpressen und dergleichen eingesetzt.

Je feinteiliger, kolloidaler und hochdisperser die in der Flüssigkeit verteilten Feststoff-Teilchen sind, desto schwieriger ist die gewünsch­ te optimale mechanische Trennung von der Flüssigkeit.

In vielen Fällen, so auch bei der kommunalen Abwasseraufbereitung, sind die in der Flüssigkeit enthaltenen Feststoffe ein Abfallprodukt. Wenn für derartige Abfallprodukte aus unterschiedlichen Gründen ein Mindest- TS-Gehalt (Trockenstoff-Gehalt) erreicht werden soll, bzw. festgesetzt ist, kann das durch Zumischung artfremder, trockener Stoffe, wie z. B. Kalk, Eisenchlorid, Holzspäne etc, erreicht werden.

Durch eine derartige Zumischung von artfremden Stoffen wird heute über­ wiegend bei kommunalen Abwasseraufbereitungs-Anlagen der aus dem Klär­ schlamm abgetrennte Feststoff deponiefähig gemacht und dadurch das zu deponierende Volumen unnötigerweise erheblich vermehrt.

Es ist bekannt, mit sogenannten Flockungsmitteln - organischen oder an­ organischen Polymeren - eine bessere Ausflockung, Agglomerierung und Zusammenballung der primären Feststoff-Teilchen in der Flüssigkeit zu erreichen.

Hierdurch werden die Bedingungen für die mechanische Abtrennung der Feststoffe aus der Flüssigkeit erheblich verbessert.

Diese Verbesserung wirkt sich jedoch, je nach dem Arbeitsprinzip der Anlage zur mechanischen Entwässerung, unterschiedlich aus.

In der Zentrifuge wird die Trennung Feststoff/Flüssigkeit durch die Zentrifugalkraft in der mit hoher Drehzahl rotierenden Trommel er­ reicht. Eine optimale, absolut saubere Trennung ist hierbei, selbst bei Verwendung von Flockungsmittel, nicht erzielbar. Des weiteren wird die Wirkung des Flockungsmittels durch die in der rotierenden Trommel entstehenden Scherkräfte teilweise wieder zerstört.

Die mechanische Trennung von Feststoff/Flüssigkeit in einer Filter­ presse mit Kammer- oder Membran-Platten ist verfahrensbedingt immer besser als in einer Zentrifuge und der unterschiedliche Trenn-Effekt bei mit Flockungsmittel behandelten oder nicht behandelten Suspensio­ nen, Schlämmen usw. besonders deutlich.

Hierfür gibt es viele Beispiele bei unterschiedlichsten Produktionen in der chemischen Industrie und in den letzten Jahren schon bei eini­ gen kommunalen Abwasseraufbereitungs-Anlagen.

Filterpressen arbeiten heute programmiert, computergesteuert und voll­ automatisch.

Die Einsparung an Energiekosten gegenüber allen anderen Verfahrens­ prinzipien durch den immer erzielbaren höheren TS-Gehalt ist be­ trächtlich.

Der diskontinuierliche Betrieb einer Filterpresse kann durch einen nachgeschalteten, entsprechend ausgelegten Sammelbehälter für den Filterkuchen mit einer regelbaren Austrags-Vorrichtung wieder in ei­ nen kontinuierlichen Betrieb überführt werden.

Vergleichsbeispiel

Ein kommunales Abwasser mit einem TS-Gehalt von 5 Gew.-% wurde mit 5 kg Flockungsmittel (konzentriert) pro t TS aufbereitet. Hinter der mechanischen Entwässerung in einer Zentrifuge enthielt der entwäs­ serte Schlamm 20-24, Mittelwert 22 Gew.-% TS. Dieser Schlamm hatte eine breiige, noch fließende Konsistenz. Er kann nur nach weiterer Zugabe von Trockenstoff, wie z. B. Kalk, deponiert werden.

Das Filtrat hinter der Zentrifuge hatte noch einen Feststoffgehalt von etwa 1,0 bis 1,6 g/m³.

Der gleiche Schlamm wurde nach der gleichen Vorbehandlung in einer Filterpresse in herkömmlicher Weise, d. h. durch Pumpenförderung, ent­ wässert. Der TS-Gehalt des jetzt stichfesten Filterkuchens lag zwi­ schen 32 und 36 Gew.-%, Mittelwert 34 Gew.-%, und ist in dieser Kon­ sistenz deponiefähig.

Das ablaufende Filtrat hatte nur noch einen Feststoff-Gehalt von etwa 0,1 bis 0,3 g/m³.

Filterpressen benötigen etwas höhere Investitionskosten, die sich aber meistens schon nach ca. 1 Jahr amortisieren.

Erstaunlicherweise werden, nicht nur in Deutschland, überwiegend Zen­ trifugen oder Sieb-Bandpressen trotz der vorab geschilderten schlech­ ten Ergebnisse für die kommunale Abwasseraufbereitung eingesetzt.

Die einzige, oft vorgebrachte Begründung hierfür ist, Zentrifugen und Sieb-Bandpressen seien weniger lohnintensiv als Filterpressen.

Diese Begründung ist spätestens durch die weltweite Einführung der weitgehend automatisch arbeitenden Filterpressen nach verschiedenen Verfahrens- und Vorrichtungs-Patenten aus den Sechziger-Jahren ein­ deutig überholt und gegenstandslos.

Da aus Mangel an Deponieraum die Tendenz zur Verbesserung des nach der mechanischen Entwässerung gewonnenen Klärschlammes bzw. Filter­ kuchens zunimmt, bleibt nach den zur Zeit vorliegenden Ergebnissen aus der Praxis nur der Einsatz von Filterpressen zur Aufbereitung von kommunalen Abwässern übrig. Eine weitere Erhöhung des TS-Gehaltes, also Reduzierung des Wassergehaltes, durch eine der mechanischen Ent­ wässerung nachgeschaltete thermische Trocknung, erfordert, je nach TS-Gehalt hinter der mechanischen Entwässerung, beträchtlich mehr oder weniger Energie. Ein Klärschlamm-Filterkuchen mit einem TS-Gehalt von über ca. 43% ist überwiegend schon ohne Zuführung zusätzlicher Energie brennbar.

Die Aufgabe, eine weitere Erhöhung des TS-Gehaltes durch die mechani­ sche Entwässerung, wird durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1 und 7 angegebenen Maßnahmen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des Ver­ fahrens und der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die durch das, abhängig von der Klärschlamm-Zusammensetzung, auszu­ wählende Flockungsmittel angestrebte Wirkung, also Verbesserung der mechanischen Trennbarkeit des Feststoffes von der Flüssigkeit, wird durch die zur Zeit praktizierten Methoden der Befüllung der Entwäs­ serungseinrichtung, also durch das Hereindrücken des Klärschlammes in die mechanische Entwässerungsanlage, z. B. in eine Filterpresse, mit Kreiselpumpen bei Drehzahlen von n = 1500/min oder mehr, teilweise wieder aufgehoben. Die Vergrößerung der Flocken, Bildung von Agglome­ raten, Zusammenballung der Feststoff-Primärteilchen wird durch die hierbei entstehenden Scherkräfte teilweise wieder rückgängig gemacht. Diese Scherkräfte sind besonders in der für den endgültigen TS-Gehalt des Filterkuchens sehr wichtigen letzten Phase der Befüllung, also bei nur noch sehr kleinen Fördermengen der Pumpe gegen den sich bei fast gefüllter Filterpresse aufbauenden Druck enorm groß.

In Sonderfällen benutzt man auch Schnecken- oder Doppelschnecken-Pum­ pen bzw. Schrauben-Pumpen. Auch hier hat sich gezeigt, daß, besonders in der für den endgültigen TS-Gehalt des Filterkuchens wichtigen letz­ ten Phase der Befüllung die Zerstörung der Wirkung des Flockungsmit­ tels sehr erheblich ist.

Die Methode, die Zerstörung der Wirkung der Flockungsmittel durch die in Pumpen auftretenden Scherkräfte dadurch zu vermeiden, daß das ge­ löste bzw. verdünnte Flockungsmittel hinter der Pumpe in die Bohrlei­ tung zur mechanischen Entwässerungsanlage dosiert zugegeben wird, bringt eine Verbesserung, hat aber folgende Nachteile:

• 1. Da eine gute Durchmischung des Flockungsmittels durch Einbauten und Umlenkungen in der Rohrleitung zwischen Pumpe und mechani­ scher Entwässerungsanlage bei relativ hoher Strömungsgeschwindig­ keit erreicht werden muß, entsteht hierdurch ein unnötiger Druck­ verlust und wiederum Scherkräfte.
• 2. Die durch das Flockungsmittel zu erzielende Verbesserung der Trenn­ barkeit von Feststoff/Flüssigkeit benötigt eine bestimmte Verweil­ zeit. Diese erforderliche Verweilzeit ist bei dieser Methode nicht ausreichend gegeben.
• 3. Bei fortschreitendem Füllungsgrad der Filterpresse - und damit er­ heblich reduzierter Strömungsgeschwindigkeit - ist die Durchmi­ schung des Flockungsmittels nicht mehr optimal.

Weiterhin hat sich gezeigt, daß die Überschreitung einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit der mit Flockungsmittel aufbereiteten Klär­ schlämme in den Rohrleitungen zur mechanischen Entwässerungsanlage durch punktuelles Abreißen der laminaren Strömung zur teilweisen Auf­ hebung der Wirkung des Flockungsmittels führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den TS-Gehalt des hinter der mechanischen Entwässerung anfallenden Filterkuchens weiter zu erhöhen. Insbesondere soll ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, durch die die Wirkung der Flockungsmittel bei der Feststoffabtrennung aus Klärschlamm in Filterpressen verbessert wird.

Die Beeinträchtigung der Wirkung des Flockungsmittels wird durch die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen beseitigt.

• 1. Der zu filtrierende Klärschlamm wird - bei gleichzeitiger geregel­ ter Zugabe von gelöstem Flockungsmittel - in Druckbehälter ge­ pumpt und aufbereitet, d. h. kurzzeitig intensiv durchmischt. Diese kurzzeitige intensive Durchmischung kann durch ein Rührwerk oder Einleiten von Preßluft in Bodennähe des Druckbehälters durch­ geführt werden.
• 2. Die intensive Durchmischung durch Einleiten von Preßluft in Boden­ nähe des Druckbehälters bringt bei verschiedenen Flockungsmitteln durch den intensiven Kontakt mit dem Sauerstoff der Preßluft eine beträchtliche Verbesserung der Flockenbildung und damit eine wei­ tere Reduzierung des Rest-Wasser-Gehaltes im Filterkuchen.
• 3. Der zu filtrierende Klärschlamm wird durch Gasdruck, z. B. Preß­ luft, auf dem Druckbehälter, also ohne Pumpen, und damit voll­ ständig ohne Scherkräfte in die Entwässerungseinrichtung gedrückt. Das Volumen der Druckbehälter muß so groß sein, daß eine konti­ nuierliche Befüllung der Filterpresse bei Einhaltung der erfor­ derlichen Verweilzeit möglich ist.
• 4. Die Durchström-Geschwindigkeit in der Rohrleitung vom Druckbehäl­ ter zur mechanischen Entwässerungs-Anlage und in dieser sollte zwei bis drei m/s nicht überschreiten.
• 5. Die erforderlichen Bogen der Rohrleitung zwischen den Druckbehäl­ tern und der mechanischen Entwässerungs-Anlage sollten einen Mindestradius von 30 cm haben.
• 6. Die Druckluft-Zufuhr zum Druckgefäß muß so ausgelegt sein, daß bei Beginn der Filtration der Druck gering ist und mit Zunahme des Füllungsgrades der mechanischen Entwässerungs-Einrichtung bis auf den gewünschten End-Druck von 15-25 bar ansteigt.
• 7. Die Innenwände der Rohrleitung zwischen Druckgefäß und Entwässe­ rungs-Einrichtung sollten möglichst glatt sein, Schweißnähte müs­ sen abgeschliffen sein. Die eingebauten Ventile müssen einen frei­ en Durchfluß gewähren.
• 8. Der Übergang vom Druckbehälter zur Rohrleitung muß abgerundet aus­ geführt sein, Mindestradius 20 mm.
• 9. Zur Einsparung der relativ teuren Preßluft ist es ratsam, minde­ stens 2 Druckbehälter zu installieren und mit dem Preßluftinhalt des unter dem für den jeweiligen Filtervorgang vorgesehenen Maxi­ maldruckes stehenden gerade leergedrückten Druckbehälters den nächsten Druckbehälter unter Druck zu setzen.
• Die im geleerten Druckbehälter dann noch verbleibende Restmenge an Preßluft wird jeweils vor der Wiederbefüllung mit Klärschlamm durch den schon vorhandenen Kuchen in der Filterpresse gedrückt. Hierdurch wird die weitere Filtrierbarkeit verbessert.
• Die Aufbereitung, also intensive Durchmischung des Klärschlammes mit dem Flockungsmittel durch Einleiten von Preßluft in Bodennähe des Druckbehälters, wird vorzugsweise bei geschlossenem Druckbe­ hälter durchgeführt. Der sich hierbei im oberen leeren Teil des Druckbehälters bildende Druck wird dann, nach Öffnen des Boden­ ventils, zur Beschickung der Filterpresse genutzt.
• 10. Nach Beendigung des Filtervorganges, also bei vollständig gefüll­ ter Filterpresse, wird der Filterkuchen, nach Umstellen der Fil­ terpresse auf "Waschen", mit Preßluft aus dem gerade leergedrück­ ten Druckbehälter und - wenn erforderlich - mit weiterer Preßluft durchgeblasen.
• Hierdurch wird der Wassergehalt im Kuchen weiterhin beträchtlich reduziert.

Beispiel

Es wurde der gleiche kommunale Abwasserschlamm wie in dem Vergleichs­ beispiel Seite 2 in der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entwässert. Der aus der Filterpresse aus­ getragene Filterkuchen hatte einen TS-Gehalt von 50-60, Mittelwert 55 Gew.-%. Der Feststoffgehalt des aus der Filterpresse ablaufenden Filtrates war kleiner als 100 mg/m³. Gegenüber der Feststoffabtrennung mittels Filterpresse nach dem Vergleichsbeispiel Seite 2 ergibt sich eine Verringerung des bei der Schlammverbrennung zu verdampfenden Wassers von ca. 58%/t Trockenstoff.

Gegenüber den heute üblicherweise zur mechanischen Entwässerung in Klärschlamm-Verbrennungsanlagen eingesetzten Zentrifugen bzw. Band­ pressen ergibt das eine Reduzierung der zu verdampfenden Wassermenge von ca. 80%/t Trockenstoff.

Bei den vorher geschilderten Verfahren der Aufbereitung des Klär­ schlammes mit Flockungsmittel (Polymer) hat es sich gezeigt, daß ca. 50% der Klärschlamm-Menge eines Filtervorganges bei richtiger Befüllungsart, also möglichst ohne Zerstörung der sich gebildeten Flocken, sehr schnell und mit einem relativ geringen Filtrations­ druck in der Filterpresse entwässert werden. Hierdurch ist die Mög­ lichkeit gegeben, diese ca. 50% der Klärschlamm-Menge eines Filter­ vorgangs mit Spezialpumpen (Kanalrad-Pumpen der Fa. KSB mit abge­ rundeten Läuferkanten) bei relativ geringem Filtrationsdruck in die Filterpresse einzubringen und dann erst, bei steigenden Filtrations­ drücken, auf die Befüllung mit Preßluft-Druck über Druckbehälter um­ zustellen. Wichtig hierbei ist, daß der vorgegebene Maximal-Druck der vorgesehenen Spezialpumpe nie erreicht wird und damit ein "Tot­ laufen" des Klärschlammes in der Pumpe mit dem damit verbundenen Auf­ treten von Scherkräften und damit Zerstörung der sich gebildeten Flocken mit Sicherheit weitgehendst vermieden wird.

Durch diese Verfahrensmethode läßt sich das Volumen der vorzusehenden Druckbehälter erheblich reduzieren.

Bei stationären Anlagen kann das Gleiche auch durch einen zusätzlichen, entsprechend großen Hochbehälter, in dem die ersten ca. 50% der Klär­ schlamm-Menge eines Filtervorganges mit Flockungsmittel aufbereitet wird, erreicht werden. In diesem Fall fließt diese Menge dann wieder ohne Pumpe in die Filterpresse.

Wenn bei der mechanischen Entwässerung Filtrationsdrücke über 4-5 bar erforderlich sind, bringt das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur bei Klärschlämmen, sondern auch bei sehr vielen anderen Produkten neben der Reduzierung des Restwasser-Gehaltes im Filterkuchen auch eine er­ hebliche Reduzierung der Energie- und Wartungskosten. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung der Vorrichtung mit Filterpressen,

Fig. 2 die konstruktive Ausführung des Überganges vom Druckgefäß zur Zufuhr- Rohrleitung,

Fig. 3 eine beispielsweise komplette mechanische Entwässerungsanlage für Klärschlämme,

Fig. 4 den Schnitt A-A eines Druckgefäßes aus Fig. 3.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße mechanische Entwässerungsanlage. Es sind zwei Druckbehälter (1) dargestellt. Über die Leitung (4) wird das zu fil­ trierende Abwasser in die Druckbehälter (1) gepumpt. Über die Dosier­ vorrichtung (3) wird nach Möglichkeit gleichzeitig eine bestimmte Men­ ge aufbereitetes Flockungsmittel zugeführt. Das eingebaute Rührwerk (2) wird zur intensiven Durchmischung kurzzeitig mit hoher Drehzahl in Be­ trieb gesetzt. Das Rührwerk (2) läuft nach der kurzzeitigen intensiven Durchmischung zur Vermeidung der Dekantierung der Feststoffe mit lang­ samer Drehzahl weiter. Dann wird das erste Druckgefäß (1) über die Preßluft-Zuführungsleitung (5) bei geöffnetem Ventil (12) langsam un­ ter Druck gesetzt. Der zu filtrierende Klärschlamm mit dem zudosierten Flockungsmittel fließt über die Rohrleitung (7) in die Filterpresse (8). Der von der Flüssigkeit abgetrennte Feststoff verbleibt in der Filter­ presse (8). Das klare Filtrat wird über die Leitung (13) abgeführt. Nach Leerdrücken des ersten Druckgefäßes (1) und Schließen des dazu gehörenden Ventils (12) wird das zweite Druckgefäß (1) über die Ver­ bindungsrohrleitung (15) mit Preßluft aus dem entleerten Druckgefäß (1) unter Druck gesetzt. Erst wenn dieser Druck für die weitere Schlamm­ förderung zur Filterpresse (8) nicht mehr ausreicht, wird Preßluft aus Leitung (5) zugeschaltet. Die Größe der Druckgefäße (1) bestimmt, wie­ viele Druckgefäß-Füllungen für einen Filtervorgang nötig sind. Bei fort­ schreitender Befüllung der Filterpresse (8) steigt langsam der Druck im Druckbehälter (1) bis auf den vorher eingestellten Maximaldruck. Nach Ablauf der vorprogrammierten Filtrationszeit wird die unter Maxi­ maldruck stehende Preßluft im leergedrückten Druckgefäß (1) zur weite­ ren Entwässerung durch den Filterkuchen in der Filterpresse (8) ge­ drückt, dann die Filterpresse (8) automatisch, eine Platte nach der anderen, aufgefahren und in den Auffangtrichter (9) entleert. Über die Fördereinrichtung (10) wird der Filterkuchen zum Deponie-Fahrzeug oder zur weiteren Trocknung bzw. Verbrennung transportiert. Nach vollständi­ ger Entleerung fährt die Filterpresse automatisch zu und der Filtra­ tionsvorgang beginnt von neuem.

Fig. 2 zeigt den trichterförmigen Anschluß-Stutzen (11) der Förderleitung (7) an einem Druckgefäß (1). Der Übergang vom Druckgefäß (1) zur Förderlei­ tung (7) ist abgerundet ausgeführt.

Die erforderlichen Bogen (8) in der Förderleitung (7) haben einen Mindestradius von 30 cm.

Fig. 3 zeigt eine beispielsweise komplette mechanische Entwässerungsanlage für Klär­ schlämme, bei der die intensive Durchmischung mit Flockungsmittel durch Einleiten von Preßluft in Bodennähe des Druckbehälters (1) durchgeführt wird. Über Trichter (24) wird eine bestimmte Menge kon­ zentriertes Flockungsmittel und über Leitung (26) die entsprechende Menge Wasser dem Behälter (3) zugegeben und kurzzeitig intensiv durch­ mischt. Mit der Pumpe (18) wird Klärschlamm über eine Mengenmessung (19) und gleichzeitig eine dosierte Menge gelöstes Flockungsmittel aus Behälter (3) mit der Pumpe (20) über eine Vormischeinrichtung (27) durch die Leitung (4) in das Druckgefäß (1) gepumpt. Zur intensiven Durchmischung des Klärschlammes mit dem Flockungsmittel im Druckluftbehäl­ ter (1) wird jetzt über die Leitung (5) und Ventil (31) dem Vertei­ lerkreuz (28) in Bodennähe des Druckbehälters langsam Preßluft zuge­ geben. Die Flockenbildung kann über die Probehähne (22) kontrolliert werden. Nach Öffnen des Ventiles (12) kann jetzt kontinuierlich mit der Spezialpumpe (21), bei Vermeiden des Maximaldrucks der Pumpe, ca. 40-70% der Klärschlamm-Menge eines Filtervorganges in die Filterpresse (8) gepumpt werden. Dann wird die Pumpe (21) abgestellt und die weitere Befüllung der Filterpresse (8) durch Unterdrucksetzen des jeweiligen Druckbehälters (1) über das dazugehörige Ventil (30) durchgeführt. Die Durchflußmenge der Preßluft im Ventil (31) redu­ ziert sich nach Öffnen des Ventiles (30) automatisch so weit, daß ge­ rade ein Dekantieren im Druckbehälter (1) verhindert wird. Die während der letzten Phase der Befüllung nur noch erforderliche sehr geringe Menge Preßluft sollte zur Vermeidung der Dekantierung bei geschlosse­ nem Ventil (30), also nur über Ventil (31) zugeführt werden. Nach Be­ endigung der Filtrationszeit, also Erreichen des maximalen Fülldruckes und vollständig gefüllter Filterpresse (8) wird das Ventil (12) des gerade geleerten Druckbehälters (1) geschlossen, die Filterpresse (8) auf "Waschen" umgestellt und mit der unter Maximaldruck stehenden Preß­ luft über das zu dem betreffenden Druckbehälter (1) gehörende Ventil (29) durch die Leitung (16) der Filterkuchen in der Filterpresse (8) zur weiteren Entwässerung durchgeblasen. Das saubere Filtrat wird während des gesamten Filtrationsvorganges über Leitung (13) abgeführt. Position (25) sind Sicherheitsventile. Nach Öffnen der Filterpresse (8) wird der Filterkuchen über Position (9) und (10) zur Deponie oder Ver­ brennungsanlage transportiert.

Fig. 4 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Einleitung von Preßluft durch ein Verteilerkreuz (28) in Bodennähe des Druckbehälters (1). An den in diesem Falle vorgesehenen 4 Rohrstutzen (32) des Verteilerkreuzes (28) sind nur jeweils einseitig und am Kopfende Bohrungen von 2-6 mm Durchmesser vorgesehen. Der im Druckbehälter (1) befindliche Klärschlamm wird hierdurch in eine drehende Bewegung gebracht und die dabei aufsteigenden Luftblasen durchmischen den gesamten Inhalt des Druckbehälters (8). Der Sauerstoff der Preßluft bewirkt eine Stabili­ sierung der sich bildenden Flocken.

Claims (10)

1. Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Abtrennung von feinteiligen, kolloidalen hochdispersen Feststoffen aus Flüssigkeiten, insbesondere von Feststoffen aus kommunalen Abwasserschlämmen mit Ent­ wässerungseinrichtung wie Filterpressen, Zentrifugen, Sieb-Bandpressen, Vakuum-Drehfilter nach Aufbereitung der Flüssigkeiten mit Flockungs- Hilfsmitteln mit einem Rührwerk, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf­ bereiten der Flüssigkeit mit Flockungsmitteln kurz vor der Abtrennung in einen oder mehreren Druckbehältern vorgenommen wird und durch unter Druck setzen des oder der Druckbehälter mit komprimierten Gas, z. B. Preßluft, die Flüssigkeit in eine mechanische Entwässerungseinrichtung gedrückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbereiten des Klärschlammes mit Flockungsmitteln durch Einleiten von fein verteilter Preßluft in Bodennähe des - oder der - Druckbehälter durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beginn der Filtration mit geringem Druck im Druckbehälter gearbei­ tet wird und sich der Druck bei fortschreitendem Füllungsgrad der Fil­ terpresse bis zum gewünschten max. Filtratiosdruck erhöht.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit in den Verbindungsleitungen von dem oder den Druckbehältern zur mechanischen Entwässerungseinrichtung und in dieser 2-3 m/sec nicht überschreitet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das komprimierte Gas, z. B. Preßluft, des leergedrückten Druckbehäl­ ters zur Entleerung des nächsten Druckbehälters genutzt wird, und daß nach Beendigung des Filtervorganges der Filterkuchen in der Filter­ presse nach Umstellen auf "Waschen" mit dem komprimierten Gas aus dem gerade leergedrückten Druckbehälter und gegebenenfalls mit frischer Preßluft durchgeblasen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ca. 40-70% der Klärschlamm-Menge eines Filtervorganges bei kontinu­ ierlicher Aufbereitung mit Flockungsmittel über einen Druckbehälter bei reduziertem Filtrationsdruck, vorzugsweise zwischen zwei und fünf bar mit einer Spezialpumpe (18), z. B. eine Kanalrad-Pumpe der Firma KSB mit abgerundeten Kanalradkanten unter Vermeidung des gemäß der Auslegung der gewählten Pumpe möglichen maximalen Förderdruckes in die Filterpresse gefördert werden und dann die weitere Befüllung der Fil­ terpresse ab diesem Filtrationsdruck bei jetzt erheblich reduzierter Fördermenge bis zum gewünschten maximalen Filtrationsdruck durch Unter­ drucksetzen des oder der Druckbehälter mit Preßluft durchgeführt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen oder mehrere mit einer Durchmischungs-Einrichtung wie z. B. einem Rührwerk (2) und/oder einer Einleitungsvorrichtung (28) für fein verteilte Preßluft in Bodennähe versehene Druckbehälter (1) mit Zuführungsleitungen (4, 5) für die zu filtrierende Flüssigkeit bzw. für das komprimierte Gas (Preßluft) und eine Entwässerungs-Einrichtung (8), die über Rohrleitung (7) an den bzw. die Druckbehälter (1) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Rohrbögen (14) in den Rohrleitungen (7) und Strömungs-Umleitungen in der Entwässerungs-Einrichtung (8) einen Mindestradius von ca. 30 cm haben.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom Druckbehälter (1) zur Rohrleitung (7) abgerundet und nach Möglichkeit konisch ausgeführt ist, wobei der Radius der Ab­ rundung vorzugsweise mindestens 2 cm oder mehr beträgt, das Auslaß- Ventil (12) am Druckbehälter (1) einen freien Durchfluß hat und min­ destens zwei hintereinander geschaltete Druckbehälter (1) installiert sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Entwässerungseinrichtung (8) eine mit Wasch- und Druckplatten bestückte Filterpresse (8) ist, die so ausgelegt ist, daß, je nach der Klärschlamm-Zusammensetzung, bis zu einem max. Filtrations­ druck von 15-25 bar gearbeitet werden kann.