Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Dekontami
nierung und Trocknung von Klärschlamm zur Bodenverbesserung.The invention relates to a method for decontamination
Treatment and drying of sewage sludge to improve the soil.
Die an sich wünschenswerte Nutzung der im Klärschlamm ent
haltenen Pflanzennährstoffe scheitert in der Regel an der
bei der Ausbringung entstehenden Geruchsbelästigung, an der
Gefahr der Verbreitung von Seuchen sowie an der mehr oder
minder starken Konzentration von die Gesundheit gefährden
den Schwermetallen. Die wichtigsten der im Klärschlamm ent
haltenen Schwermetalle sind Kupfer, Zink, Blei, Nickel und
Cadmium. - Der Geruchsbelästigung und der Seuchengefahr kann
durch Trocknung des Schlamms in einer über 100°C liegenden
Temperatur begegnet werden, während die von den Schwermetallen
ausgehende Gefahr nur durch eine weitgehende Reduzierung des
Schwermetallgehalts abgewendet werden kann. Dies kann mit Säu
ren erreicht werden, die die Schwermetalle mobilisieren. -
Ein solches Verfahren ist in der EP-00 72 885 B1 beschrieben.
Nach dieser PS wird der Schlamm unter Außentemperatur mit Mi
neralsäure vermischt, was den Übergang der Schwermetalle von der
festen in die flüssige Phase bewirkt. Im Anschluß daran werden
Feststoff und Flüssigkeit auf mechanischem Weg getrennt, wozu
wegen der schlechten Filtrierbarkeit des mit Säure behandelten
Schlamms in der Regel eine diskontinuierlich arbeitende und da
mit einen geringen Durchsatz aufweisende Kammerfilterpresse
verwendet werden muß. Der in solchen Phasen anfallende Filter
kuchen weist einen durchschnittlichen Wassergehalt von 55%
auf, so daß der Schlamm, wenn er in der näheren Umgebung nicht
untergebracht werden kann, zwecks Reduzierung von Gewicht und
Volumen noch auf thermischem Weg getrocknet werden muß.
The desirable use of sewage sludge ent
Plant nutrients usually fail because of the
Odor nuisance arising during the application, at which
Risk of spreading epidemics as well as at the more or
less concentration of health hazards
the heavy metals. The main ones in sewage sludge
Heavy metals are copper, zinc, lead, nickel and
Cadmium. - The unpleasant smell and the risk of disease can
by drying the sludge in a temperature above 100 ° C
Temperature can be encountered during that of the heavy metals
outgoing danger only by a substantial reduction of the
Heavy metal content can be averted. This can be done with sow
be achieved that mobilize the heavy metals. -
Such a method is described in EP-00 72 885 B1.
After this PS the sludge is under outside temperature with Mi
mixed together, causing the transition of the heavy metals from the
solid into the liquid phase. Following that
Solid and liquid separated mechanically, for what
because of the poor filterability of the acid treated
Mud usually a discontinuous and there
with a low throughput chamber filter press
must be used. The filter that occurs in such phases
cake has an average water content of 55%
on so that the mud when not in the surrounding area
Can be accommodated in order to reduce weight and
Volume still has to be dried thermally.
Mit diesem in der Hauptsache zur Dekontaminierung von Hafen
schlick bestimmten Verfahren können zwar durchschnittlich
90% der Schwermetalle extrahiert und damit die für den Ein
satz in der Landwirtschaft festgesetzten Grenzwerte eingehal
ten werden. Die Kosten des Verfahrens liegen aber wegen des
hohen Säureverbrauchs, der langen Verweilzeit im Rührwerk, der
geringen Leistung einer diskontinuierlich arbeitenden Presse
und der Notwendigkeit, die Filterkuchen nachträglich zu zer
kleinern und auf thermischem Weg zu trocknen, erheblich über
denen der Deponie. Daher fehlt es für die Kommunen am Anreiz,
ihren Schlamm diesem Dekontaminierungsverfahren zu unterziehen.
- Ein weiteres Verfahren zum Entfernen von Metallen aus Klär
schlamm ist in der DE 29 11 399 A1 beschrieben. Nach diesem Ver
fahren werden dem Schlamm Komplexbildner zugesetzt, die die zu
entfernenden Metalle in im Wasser lösliche und gelöste Metall
verbindungen umwandeln. Dadurch wird der Übergang eines Groß
teils der Schwermetalle in gelöster Form ins Wasser erreicht
und damit die Trennung der festen und der flüssigen Phase mittels
eines Dekanters ermöglicht.With this mainly for decontamination of port
certain procedures can be average
90% of the heavy metals extracted and thus those for the one
set limits in agriculture
be. The cost of the procedure is because of
high acid consumption, the long residence time in the agitator, the
low performance of a discontinuously operating press
and the need to subsequently cut the filter cake
smaller and thermally dry, significantly over
those of the landfill. Therefore, there is no incentive for municipalities to
to subject their sludge to this decontamination process.
- Another method of removing metals from clarification
Mud is described in DE 29 11 399 A1. After this ver
Complexing agents are added to the sludge to drive the
removing metals in water soluble and dissolved metal
convert connections. This will make the transition from a large one
some of the heavy metals are dissolved in water
and thus the separation of the solid and the liquid phase by means of
of a decanter.
Davon ausgehend, daß die Landwirtschaft zufolge der mit aus
ländischen Futtermitteln betriebenen Massenviehhaltung über
mehr Dünger tierischer Herkunft verfügt, als der Boden auf
nehmen kann und daher der aufbereitete Schlamm in der Regel zu
entfernt gelegenen Plätzen transportiert werden muß, hat sich
die Erfindung die Aufgabe gestellt, die Kosten der Dekontami
nierung zu senken und den Wassergehalt bis auf ca. 5% zu redu
zieren, wobei die Erfindung auch das Ziel verfolgt, einen der
Menge des Anfalls entsprechenden Absatzweg aufzuweisen und hier
bei Vorsorge zu treffen, daß keine Schwermetalle ins Grundwasser
gelangen.Assuming that agriculture according to the with from
rural livestock farming over
has more fertilizer of animal origin than the soil on
and therefore the processed sludge usually increases
distant places must be transported
the object of the invention is the cost of decontamination
lowering the water level and reducing the water content to approx. 5%
adorn, the invention also pursues the goal of one of the
To show the amount of the appropriate sales channel and here
to take precautions to ensure that no heavy metals enter the groundwater
reach.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einem Verfahren
der eingangs geschilderten Art, dadurch gekennzeichnet, daß
der mittels einer Zentrifuge oder eines Dekanters vorentwässerte
Rohschlamm unter Einsatz der Rauchgase und der Brüden einer der
Dekontaminierungseinrichtung zugeordneten Trocknungseinrichtung
in einem Rührwerk oder einer anderen die Umwälzung des Schlamms
bewirkenden Einrichtung unter Beimischung von Säure auf 70 bis
75°C erhitzt, in einer Zentrifuge gefiltert, in einem Mischer
mit staubartigen Abfallstoffen vermischt und das so erhaltene
Granulat in einer unter einer Temperatur von ca. 115°C stehenden
Trocknungseinrichtung getrocknet wird, während die in Lösung ge
gangenen Schwermetalle mit dem Filtrat abgezogen und in einem
gesonderten Arbeitsgang unter Einsatz von Calciumhydroxid aus
gefällt werden.The invention solves the problem with a method
of the type described in the introduction, characterized in that
pre-dewatered using a centrifuge or decanter
Raw sludge using flue gases and one of the vapors
Decontamination device associated drying device
the agitation of the sludge in an agitator or other
effecting device with admixture of acid to 70 to
Heated to 75 ° C, filtered in a centrifuge, in a mixer
mixed with dust-like waste materials and the so obtained
Granules in a temperature of approx. 115 ° C
Drying device is dried while in solution
heavy metals removed with the filtrate and in one
separate operation using calcium hydroxide
be felled.
Die weitere Ausbildung der Erfindung ergibt sich aus den An
sprüchen 2 bis 6.The further development of the invention results from the An
sayings 2 to 6.
Die von der Erfindung vorgesehene Integrierung des Dekontami
nierungsprozesses in den aus Transportgründen unerläßlichen
Trocknungsprozeß hat den Vorteil, daß der vorentwässerte Schlamm
ohne einen zusätzlichen Energieaufwand erhitzt und auf diese Wei
se die Zellstruktur des Schlamms unter Freisetzung des Zellwas
sers zerstört werden kann. Mit dieser Maßnahme wird der Übergang
der Schwermetalle von der festen in die flüssige Phase beschleu
nigt, was eine Reduzierung der Verweilzeit im Rührwerk zur Folge
hat und damit die Leistung dieser Einrichtung erhöht. Die Hitze
behandlung wirkt sich wegen der vorangegangenen Freisetzung des
Zellwassers auch auf den Filterprozeß aus. Daher kann dieser
Prozeß anstelle der beim Kaltverfahren erforderlichen Kammer
filterpresse mit einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge
durchgeführt werden, die die vielfache Leistung aufweist.The integration of the decontami envisaged by the invention
nation process in those essential for transport reasons
Drying process has the advantage that the pre-dewatered sludge
heated without additional energy and in this way
se the cell structure of the sludge with the release of the cell water
sers can be destroyed. With this measure, the transition
of heavy metals from the solid to the liquid phase
tends to reduce the dwell time in the agitator
has increased the performance of this facility. The heat
treatment affects because of the previous release of the
Zellwassers also on the filter process. Therefore, this can
Process instead of the chamber required in the cold process
filter press with a continuously operating centrifuge
be performed, which has multiple performance.
Von Vorteil ist ferner, daß die für die Vorentwässerung des
Rohschlamms bestimmte Zentrifuge bereits in der für die Dekon
taminierung des Schlamms bestimmten Linie enthalten ist und
sich damit die Installierung einer solchen für den Trocknungs
prozeß erübrigt. Der mit dem gegenständlichen Verfahren erziel
bare Entmetallisierungsgrad liegt über 90 Prozent. Damit können
die für den Einsatz in der Landwirtschaft geltenden Grenzwerte
ohne Schwierigkeit eingehalten werden.Another advantage is that the for the pre-drainage of the
Raw sludge already in the centrifuge for the decon
tamination of the sludge specific line is included and
the installation of such for drying
process unnecessary. The one achieved with the objective method
The degree of demetallization is over 90 percent. So that can
the limit values for use in agriculture
be adhered to without difficulty.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt:
In den der Bundesrepublik Deutschland beigetretenen Ländern
steht die in den vergangenen vier Jahrzehnten unterlassene Re
kultivierung der Abraumhalden des Braunkohle-, Erz- und Kali
bergbaues an. Die in Betracht kommenden Böden bestehen im we
sentlichen aus Sand oder Gestein. Vor Beginn der Aufforstung
müssen die Halden mit Erde bedeckt und mit Pflanzennährstoffen
versehen werden. Wenn die Bodenverbesserung mit Kunstdünger
durchgeführt werden würde, dann wäre das bei einem Düngerbe
darf von 50 t/ha und einem Düngerpreis von 500 DM/t mit einem
Kostenaufwand von 25 000 DM/ha verbunden. Wegen der großen
Ausdehnung der in Betracht kommenden Flächen wäre das nicht
finanzierbar. Dieses Problem ist aber mit dem Einsatz von ent
sprechend aufbereitetem Klärschlamm lösbar, wobei es den Kom
munen überlassen bleibt, mit den in Betracht kommenden Bergbau
unternehmen entsprechende Abnahmeverträge zu schließen.The invention is illustrated using an exemplary embodiment:
In the countries that joined the Federal Republic of Germany
stands the Re, which has been neglected in the past four decades
cultivation of the tailings piles of lignite, ore and potash
mining. The soils in question consist of we
mainly made of sand or stone. Before afforestation begins
the heap must be covered with soil and with plant nutrients
be provided. If the soil improvement with artificial fertilizer
would be done, it would be with a fertilizer crop
of 50 t / ha and a fertilizer price of 500 DM / t with one
Associated cost of DM 25,000 / ha. Because of the big one
That would not be an expansion of the areas under consideration
affordable. This problem is with the use of ent
speaking treated sewage sludge detachable, whereby it the com
munen is left with the eligible mining
undertake corresponding purchase agreements.