DE4239637C1 - Ammonium cpd. removal from waste water - esp. biological sludge filtrate waste water, by steam stripping - Google Patents

Ammonium cpd. removal from waste water - esp. biological sludge filtrate waste water, by steam stripping

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Abstract

In removal of ammonium-contg. cpds. from waste waters (esp. filtrate waste waters from biological sludges) by preheating and stripping with steam, (i) the waste water is pretreated by solids removal and raising to pH 11, prior to heating in a heat exchanger (28); (ii) the pretreated and heated waste water is steam stripped in a packed column (32) using steam produced in an evaporator (40) by partial evapn. of a recirculated substream of the column discharge; (iii) the major part of the heat required for stripping steam prodn. is covered by condensation of the ammonia-loaded used stripping steam which has been compressed to the requisite condensation pressure by a compressor (60); and (iv) condensation of the ammonia-loaded used stripping steam is carried out in the evaporator (40). Also claimed is appts. for carrying out the process. ADVANTAGE - Energy-efficient removal of ammonium cpds. from waste waters.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von ammoniumhaltigen Verbindungen aus Abwässern, insbesondere Ammoniak aus Filtratabwässern (Faulwasser) aus biologischen Schlämmen.The invention relates to a method and a device for the removal of compounds containing ammonium Waste water, especially ammonia from filtrate waste water (Foul water) from biological sludge.

Bei der mechanischen Entwässerung von Sedimentationsschlämmen aus Faulungsprozessen von Kläranlagen fällt neben dem Schlamm ein ammoniumhaltiges Abwasser an, dessen Entsorgung erhebliche Schwierigkeiten bereitet.With the mechanical drainage of Sedimentation sludges from digestion processes of In addition to the sludge, sewage treatment plants also contain ammonium Sewage, its disposal considerable difficulties prepares.

Wird dieses Faulwasser unbehandelt in den Hauptstrom der Kläranlage zurückgegeben, so hat die Nitrifikations- Denitrifikationsstufe eine hohe Abbauleistung zur Einhaltung der Stickstoffgrenzwerte zu erbringen und wird dadurch entsprechend teuer. Es ist daher vorteilhaft, das Ammoniak aus diesem Teilstrom zu entfernen. Bekannte Verfahren zur Ammoniakentfernung sind Fällungsverfahren (MAP-Fällung, Strippverfahren mit Wasserdampf (Erzeugung von Ammoniakwasser) oder Luft (Erzeugung von Ammoniumsalzen wie Ammoniumsulfat oder Ammoniumnitrat) und die katalytische Reduktion. Aufgrund besserer Verwertungs-/Entsorgungsmöglichkeiten für den Wertstoff Ammoniakwasser sind Dampfstrippverfahren den Luftstrippverfahren vorzuziehen. Ein solches Verfahren ist aus der DE-PS 41 17 171 bekannt.If this foul water is left untreated in the main stream of Returned to the sewage treatment plant, the nitrification Denitrification level a high degradation rate To comply with the nitrogen limit values and will therefore correspondingly expensive. It is therefore advantageous that Remove ammonia from this partial flow. Known Ammonia removal processes are precipitation processes (MAP precipitation, stripping with steam (generation of ammonia water) or air (generation of Ammonium salts such as ammonium sulfate or ammonium nitrate) and catalytic reduction. Because of better Recycling / disposal options for the resource Ammonia water are steam stripping processes Air stripping is preferable. Such a process is known from DE-PS 41 17 171.

Die Bereitstellung des nötigen Strippdampfes (ca. 100-150 kg Dampf/1000 kg Faulwasser) ist auf Kläranlagen in der Regel jedoch sehr teuer, da Überschußdampf aus anderen Prozessen nicht zur Verfügung steht. Außerdem muß das zur Dampferzeugung dienende Speisewasser vorher aufbereitet werden. The provision of the necessary stripping steam (approx. 100-150 kg steam / 1000 kg fermentation water) is in sewage treatment plants in usually very expensive, however, because excess steam is out other processes is not available. In addition, must the feed water used to generate steam beforehand be processed.  

Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, welches möglichst energiesparend eine Entfernung von ammoniumhaltigen Verbindungen aus Abwässern ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The invention is based on the object Develop method and apparatus, which a distance of ammonium-containing compounds from waste water. According to the invention, the object is characterized by the features of Claims 1 and 13 solved. Beneficial Executions of the method and the device are in described the subclaims.

Diese Erfindung bietet ein Verfahren und eine Anlage, bei dem der Strippdampf mittels Horizontalrohr- Sprühfilmverdampfers aus dem Faulwasser selbst erzeugt wird. Die dazu nötige Energie wird zu etwa 90% durch Kondensation des oben aus der Strippkolonne austretenden, mit Ammoniak beladenem, Dampfes gewonnen. Das bedeutet eine Energieeinsparung bei der Dampferzeugung um 90%. Bisher bekannte Verfahrensvarianten konnten mit Hilfe der Brüdenkompression den Energieverbrauch für die oben beschriebenen Anwendungsfälle lediglich um 20% reduzieren. Den Restwärmebedarf deckt ein preiswerter handelsüblicher Kleindampferzeuger oder eine andere Dampfquelle, zum Beispiel Dampf aus der Klärgasverwertung.This invention provides a method and an apparatus for which the stripping steam using horizontal tube Spray film evaporator generated from the digested water itself becomes. The energy required for this is approximately 90% Condensation of the top column emerging from the stripping column steam loaded with ammonia. That means an energy saving in steam generation of 90%. Previously known process variants could be created using the Vapor compression energy consumption for the above described use cases only by 20% to reduce. The residual heat requirement is covered by an inexpensive one commercial small steam generator or another Steam source, for example steam from the Sewage gas utilization.

Das zu behandelnde Abwasser wird nach einem Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens zunächst auf einen pH-Wert von etwa 11 eingestellt, damit das Dissoziationsgleichgewicht nahezu vollständig auf der Seite des molekularen Ammoniaks liegt. In einem Absetzbecken wird der besonders bei der Kalkfällung entstehende Schlamm abgetrennt. Dieser kann dem Klärschlamm beigemischt werden und verbessert durch den hohen Kalkgehalt dessen Hygienisierungs-, Entwässerungs- und Düngemitteleigenschaften. The wastewater to be treated is based on a characteristic of inventive method first to a pH set from around 11 so that Dissociation balance almost entirely on the Side of the molecular ammonia. In one The sedimentation basin is particularly useful for lime precipitation resulting sludge separated. This can the Sewage sludge can be added and improved by the high lime content of its sanitation, drainage and fertilizer properties.  

Das nun feststoffreie Faulwasser wird dann in einem Wärmetauscher durch das ablaufende Faulwasser bis fast auf Siedetemperatur bei Kolonnendruck vorgewärmt und danach in den Kopf einer Füllkolonne gegeben. Dort wird durch Strippdampf der Ammoniakgehalt auf den erforderlichen Ablaufwert vermindert.The now solid-free fermentation water is then in one Heat exchanger through the draining water to almost preheated to boiling temperature at column pressure and then placed in the top of a filling column. There will by stripping steam the ammonia content on the required expiry value is reduced.

Nach einem besonders bevorzugten Merkmal der Erfindung wird der Strippdampf durch Verdampfung eines Teilstroms des ablaufenden Wassers auf den Rohren eines Horizontalrohr-Sprühfilmverdampfers erzeugt.According to a particularly preferred feature of the invention becomes the stripping steam by evaporation of a partial stream of the running water on the pipes of a Horizontal tube spray film evaporator generated.

Das so behandelte Faulwasser läuft durch einen Wärmetauscher, wo es durch Aufheizen des Zulaufs gekühlt wird und anschließend zurück zur Kläranlage gefördert wird. Der am Kopf der Strippkolonne austretende, mit Ammoniak beladene Strippdampf wird nach einem anderen Merkmal der Erfindung in eine Verstärkungskolonne geführt und so die Ammoniakkonzentration weiter erhöht. Nach der Verstärkungskolonne wird der Strippdampf auf einen Druck, dessen zugehörige Kondensationstemperatur um einen kleinen Betrag größer als die Siedetemperatur des in der Strippkolonne eingesetzten Strippdampfes ist, verdichtet. In dem Horizontalrohr-Sprühfilmverdampfer wird dieser Dampf in den Rohren kondensiert.The digested water treated in this way runs through you Heat exchanger where it is cooled by heating the inlet is then conveyed back to the wastewater treatment plant becomes. The one emerging at the top of the stripping column with Stripping steam laden with ammonia is after another Feature of the invention performed in a rectifying column and so further increases the ammonia concentration. After Stripping column is the stripping steam to a pressure, its associated condensation temperature by one small amount greater than the boiling point of the in the Stripping column used is compressed. This is in the horizontal tube spray film evaporator Steam condenses in the pipes.

Das nicht kondensierte Ammoniak wird einer Waschkolonne zugeführt, das Kondensat wird oben als Rücklauf in die Verstärkungskolonne zurückgeführt. Dieses Rücklaufwasser wird in der Verstärkungskolonne auf etwa die Zulaufkonzentration des Faulwassers abgereichert und nach Austritt aus der Verstärkungskolonne in den Kopf der Strippkolonne gegeben. Durch den erfindungsgemäßen Einsatz einer Verstärkungskolonne vermeidet man Energieverluste durch Rückvermischung, und ermöglicht dadurch einen wirtschaftlichen Einsatz der Brüdenkompression. Das nicht kondensierte Ammoniak aus dem Verdampfer wird nach einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung in einer Waschkolonne im Gegenstrom in Wasser gelöst. Das Waschwasser wird solange im Kreis gefahren, bis man aus dem Sumpf das Starkwasser in der gewünschten Konzentration als Produkt abziehen kann. Eine entsprechende Menge Wasser wird der Waschkolonne zugeführt. Dieses Wasser kann entweder Frischwasser aus der Leitung sein, oder es wird aus dem Sumpf der Verstärkungskolonne entnommen. Eventuell ist vor dem Eintritt in die Waschkolonne ein Kühler vorzusehen. Je nach geforderter Ammoniakwasserqualität wird das Ammoniakwasser zur Entfernung unerwünschter Begleitstoffe über einen nachgeschalteten Aktivkohlefilter gefahren. Anstelle des Gaswäschers kann auch ein normaler Kondensator zur Niederschlagung der Ammoniakbrüden installiert werden, dessen Entlüftung in den Faulwasserablauf geführt wird, um Geruchsprobleme zu vermeiden. Da die Wärmemenge des kondensierten Dampfes nicht ganz zur Erzeugung der benötigten Strippdampfmenge ausreicht, wird ein Teil der Rohre des Verdampfers von innen mit Heizdampf aus einem externen Kleindampferzeuger beaufschlagt.The uncondensed ammonia becomes a washing column supplied, the condensate is returned to the top as a return Reinforcement column returned. This return water is in the amplification column to about Inlet concentration of the digested water depleted and after Leaving the amplification column in the head of the Stripping column given. By the invention The use of a rectification column is avoided Loss of energy through backmixing, and enables thereby an economical use of the  Vapor compression. The uncondensed ammonia the evaporator is preferred according to another Feature of the invention in a washing column in countercurrent dissolved in water. The wash water is circulated for as long driven until the heavy water in the swamp can deduct the desired concentration as a product. A Appropriate amount of water is the washing column fed. This water can either be fresh water be on the line, or it will come out of the swamp of the Strengthening column removed. Maybe before A cooler should be provided in the wash column. Each according to the required ammonia water quality Ammonia water to remove unwanted accompanying substances driven over a downstream activated carbon filter. Instead of the gas scrubber, a normal one can also be used Condenser for the precipitation of the ammonia vapors installed, the ventilation in the Digestion water drain is led to odor problems too avoid. Because the amount of heat of the condensed steam not quite to generate the required amount of stripping steam is sufficient, part of the tubes of the evaporator from inside with heating steam from an external small steam generator acted upon.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung findet durch eine Vorbehandlung des Faulwassers vor Eintritt in die Hauptstrippkolonne eine Entfernung des Kohlendioxids mittels einer vorgeschalteten Heißdampf Strippkolonne statt.According to a further feature of the invention pretreatment of the foul water before entering the Main stripping column removal of carbon dioxide by means of an upstream superheated steam stripping column instead of.

Das Faulwasser wird durch Entfernung der Feststoffe mit einer Absetzeinrichtung zugeführt, wobei zur Verbesserung der Absetzeigenschaften ein Flockungshilfsmittel zudosiert werden kann. Anschließend wird das Faulwasser auf Stripptemperatur aufgewärmt. Durch diese Temperaturerhöhung wird im Entsäuerungsstripper der größte Teil des Kohlendioxids ausgestrippt. Durch diese Vorbehandlung reduziert man die Säurekapazität des Faulwassers und benötigt in der anschließenden Ammoniakstrippung sehr wenig Lauge zur Einstellung des notwendigen pH-Wertes.The digested water is removed by removing the solids a settling device, whereby for improvement the settling properties a flocculant can be added. Then the foul water warmed up to stripping temperature. Through this Temperature increase is in the deacidification stripper  stripped most of the carbon dioxide. Through this Pretreatment reduces the acid capacity of the Foul water and needed in the subsequent Ammonia stripping very little lye to adjust the necessary pH.

In der Vorstrippung tritt gleichzeitig ein Teil Ammoniak aus, der durch einen, im Vorstripper integrierten Wäscher wieder ins Faulwasser zurückgelöst wird. Diese Rücklösung von Ammoniak wird durch einen Faulwassernebenstrom (3-10%) ermöglicht, der nicht aufgeheizt wurde. Das Kohlendioxid entweicht aus dem Vorstripper über einen Filter, der Geruchsstoffe zurückhält.A part of ammonia occurs in the pre-stripping at the same time from a washer integrated in the pre-stripper is dissolved back into the foul water. This redemption of ammonia is generated by a digestate bypass (3-10%) enabled that has not been heated. The Carbon dioxide escapes from the pre-stripper Filter that retains odorants.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß vor und/oder nach dem Wärmetauscher zum Aufheizen des Faulwasserstromes ein Gerät zur Verhinderung von Kalkablagerungen (z. B. über elektrostatische Wirkung) installiert ist, um die nachfolgenden Apparate zu schützen.Another feature of the invention is that before and / or after the heat exchanger for heating the Digestion water flow a device for the prevention of Limescale deposits (e.g. via electrostatic effects) is installed to the following devices protect.

Nach Durchlaufen des Entsäuerungsstrippers wird das Faulwasser durch Zugabe von Lauge auf den geforderten pH-Wert eingestellt. Verwendet man die preiswerte Kalklauge anstelle von Natronlauge, muß eventuell eine weitere Absetzvorrichtung für den sich bildenden Kalkschlamm vorgesehen werden.After going through the deacidification stripper that will Digestion water by adding lye to the required pH adjusted. If you use the inexpensive Lime liquor instead of caustic soda may have to be further settling device for the forming Lime sludge can be provided.

Diese weitere Variante des beschriebenen Verfahrens ermöglicht eine Reduzierung der benötigten Chemikalienmengen an Laugen bis um zu 98%. Diese Ersparnis ist gegen die zusätzlich notwendige Menge an Strippdampf aufzurechnen, um zu der jeweils wirtschaftlichsten Verfahrensführung unter Berücksichtigung der örtlichen Randbedingungen (Verfügbarkeit von Dampf, Chemikalien und Entsorgungs- /Verwertungsmöglichkeiten) zu gelangen.This further variant of the method described enables a reduction of the required Chemicals in lye up to 98%. This Saving is against the additional amount required Stripping steam to add up to each most economical procedure under Consideration of the local boundary conditions  (Availability of steam, chemicals and disposal / Recycling options).

Die vorstehende Beschreibung des Aufbereitungsverfahrens läßt bereits die wesentlichen Komponenten der zugehörigen Vorrichtung erkennen. Im übrigen wird diesbezüglich auf die nachstehende Figurenbeschreibung verwiesen, die insoweit auch allgemeingültige Merkmale enthält. Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben werden.The above description of the treatment process already leaves the essential components of the associated Recognize the device. For the rest, in this regard referenced the description of the figures below insofar as it also contains general characteristics. The Invention is intended below using a Embodiment are described in more detail.

In den Abbildungen zeigtIn the pictures shows

Fig. 1 ein Verfahrensfließbild ohne Entsäuerungsstripper, Fig. 1 is a process flow diagram without Entsäuerungsstripper,

Fig. 2 ein Verfahrensfließbild mit Entsäuerungsstripper und Belagsinhibitoren, Fig. 2 is a process flow diagram with Entsäuerungsstripper and scale inhibitors,

Fig. 3 Nachbehandlung des Ablaufes der Gaswaschanlage nach Fig. 1. Fig. 3 post-treatment of the effluent of the gas washing system of FIG. 1.

In der Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 die Zuführleitung für ein Filtratwasser der eingangs genannten Art dargestellt. In einem Mischbehälter 4 wird dieses Abwasser mit über eine Zuführleitung 8 zugeführter Kalkmilch versetzt und die entstehende Suspension danach über eine Leitung 12 in einen Absetzbehälter 16 geleitet. Dort setzt sich der Schlamm ab und wird über eine Leitung 24 entfernt. Das geklärte Wasser wird über eine Leitung 20 durch einen Wärmetauscher 28 in den Kopf der Strippkolonne 32 gepumpt. Dort wird das Ammoniak ausgestrippt und das behandelte Faulwasser durch den Wärmetauscher 28 über eine Leitung 36 in die Kläranlage zurückgegeben. Aus dem Horizontalrohr-Sprühfilmverdampfer 40 wird der Dampf über eine Leitung 44 unter die Strippkolonne 32 geführt. Der beladene Strippdampf wird dann über eine Leitung 48 unten in die Verstärkungskolonne 52 geführt. Der weiter beladene Strippdampf wird über eine Leitung 56 über einen Tropfenabscheider 61 von dem Verdichter 60 auf einen höheren Druck verdichtet und auf die Innenseite der Verdampferrohre des Verdampfers 40 geführt. Dort kondensiert der Wasserdampf und Teile des Ammoniaks. Das nicht kondensierte Ammoniak wird über eine Leitung 64 in die Waschkolonne 68 geführt.In Fig. 1, the reference line 1 for a filtrate water of the type mentioned is shown. In a mixing tank 4 , this wastewater is mixed with lime milk supplied via a feed line 8 and the resulting suspension is then fed via a line 12 into a settling tank 16 . The sludge settles there and is removed via a line 24 . The clarified water is pumped through a line 20 through a heat exchanger 28 into the top of the stripping column 32 . There the ammonia is stripped off and the treated digestion water is returned to the sewage treatment plant through the heat exchanger 28 via a line 36 . The steam is led from the horizontal tube spray film evaporator 40 via a line 44 under the stripping column 32 . The loaded stripping steam is then fed via a line 48 below into the rectification column 52 . The stripping steam, which is further loaded, is compressed to a higher pressure by the compressor 60 via a line 56 and a droplet separator 61 and is conducted to the inside of the evaporator tubes of the evaporator 40 . There the water vapor and parts of the ammonia condense. The uncondensed ammonia is fed into the washing column 68 via a line 64 .

Das Kondensat aus den Rohren des Verdampfers wird über eine Leitung 72 in den Kopf der Verstärkungskolonne 52 zurückgeführt. Der Strippdampf wird in dem Verdampfer 40 erzeugt. Dazu wird über eine Leitung gestripptes Ablaufwasser aus dem Sumpf der Strippkolonne 32 entnommen und über die Rohre des Verdampfers gesprüht. Es läuft dann als dünner Film um die Rohre. Ein Teil des Wassers verdampft und strömt dann als Strippdampf über die Leitung 44 in die Strippkolonne. Der nicht verdampfte Rest wird über die Leitung 78 in den Sumpf der Strippkolonne zurückgeleitet. Da die über Leitung 56 zugeführte Wärmemenge zur Verdampfung des erforderlichen Strippstroms nicht ausreicht, wird ein Teil der Rohre über eine Leitung 80 mit Heizdampf beaufschlagt. Der Verdampfer ist so konstruiert, daß das unbelastete Heizdampfkondensat getrennt vom Kondensat aus Leitung 56 aufgefangen wird und über eine Leitung 84 zum Dampferzeuger zurückgeführt wird. Dadurch wird der Aufwand für eine Speisewasseraufbereitung stark vermindert. In der Waschkolonne 68 wird das gasförmige Ammoniak aus Leitung 64 im Gegenstrom mit kaltem Wasser in Kontakt gebracht. Aus dem Sumpf kann über eine Leitung 88 das Starkwasser als Produkt entnommen werden. Die entsprechende Menge Wasser muß zudosiert werden. Das zugeführte Wasser ist entweder Frischwasser oder kommt über Leitung 50 aus dem Sumpf der Verstärkungskolonne 52. Je nach Verfahrensvariante und Ammoniakkonzentration im Starkwasserablauf 88 muß eventuell noch ein Kühler vor den Kopf der Waschkolonne geschaltet werden.The condensate from the tubes of the evaporator is returned to the top of the booster column 52 via a line 72 . The stripping steam is generated in the evaporator 40 . For this purpose, stripped waste water is removed from the bottom of stripping column 32 via a line and sprayed through the tubes of the evaporator. It then runs as a thin film around the pipes. Part of the water evaporates and then flows as stripping vapor via line 44 into the stripping column. The unevaporated residue is returned via line 78 to the bottom of the stripping column. Since the amount of heat supplied via line 56 is not sufficient to evaporate the required stripping current, some of the tubes are supplied with heating steam via line 80 . The evaporator is constructed in such a way that the unloaded heating steam condensate is collected separately from the condensate from line 56 and is returned to the steam generator via a line 84 . As a result, the effort for a feed water treatment is greatly reduced. In the washing column 68 , the gaseous ammonia from line 64 is brought into contact with cold water in countercurrent. The heavy water can be removed as product from the sump via a line 88 . The appropriate amount of water must be added. The water supplied is either fresh water or comes from the bottom of the reinforcing column 52 via line 50 . Depending on the process variant and ammonia concentration in the heavy water outlet 88 , a cooler may have to be connected in front of the top of the washing column.

Nach Fig. 2 wird der Zufluß des ammoniakhaltigen Faulwassers 1 mit Flockungshilfsmittel 7 im Mischbehälter 3 vermengt, um die Feststoffe in der Abscheidevorrichtung 15 zu entfernen. Anschließend durchläuft der Hauptfaulwasserstrom die Belagbildungsinhibitoren 17, 18 und den Wärmetauscher 28, um im Entsäuerungsstripper (Vorstripper) 31 versprüht zu werden. Ein Nebenstromes Faulwassers 14 wird als Waschwasser über ein Regelorgan 19, das aus dem Hauptstrom im Stripper entweichende Ammoniak aufnehmen. Das gestrippte Kohlendioxid aus dem Hauptstrom 13 kann im Waschwasser des Nebenstroms nicht gelöst werden, da der kalte Nebenstrom selbst mit Kohlendioxid gesättigt ist. Es entweicht über den Filter 74 ins Freie. Der Heizdampf des Vorstrippers wird über die Leitung 85 in den unteren Teil der Strippsäule eingeleitet. Der Abfluß aus dem Sumpf des Vorstrippers gelangt in den Mischbehälter 4. Von dieser Stelle aus entspricht das Verfahren dem in Fig. 1 geschilderten Ablauf.According to Fig. 2 of the outlet of the ammonia-containing foul water with flocculants 1 7 is mixed in the mixing vessel 3, remove the solids in the separator 15 to. The main digestion water stream then passes through the deposit formation inhibitors 17 , 18 and the heat exchanger 28 in order to be sprayed in the deacidification stripper (pre-stripper) 31 . A side stream of fermentation water 14 is used as washing water via a control element 19 which absorb the ammonia escaping from the main stream in the stripper. The stripped carbon dioxide from the main stream 13 cannot be dissolved in the wash water of the side stream, since the cold side stream itself is saturated with carbon dioxide. It escapes outside through the filter 74 . The heating steam of the pre-stripper is introduced via line 85 into the lower part of the stripping column. The outflow from the bottom of the pre-stripper enters the mixing tank 4 . From this point, the method corresponds to the sequence described in FIG. 1.

In der Fig. 3 wird die Nachbehandlung des Ablaufes 88 aus Fig. 1 in einen wechselseitig zu beaufschlagenden Filter 70 (z. B. Aktivkohle) zur Entfernung von Verunreinigungen aus dem Starkwasser gezeigt.In FIG. 3, the post-treatment of the effluent 88 from Fig. 1 is shown in a mutually acting to filter 70 (eg., Activated carbon) to remove impurities from the strong water.

Man kann den gesamten Prozeß unter Vakuum auch bei niedrigeren Temperaturen (50-100°C) fahren. Diese Fahrweise reduziert die erforderliche Strippdampfmenge. Außerdem kann der Vorwärmetauscher kleiner gebaut werden und die Geräte zur Verhinderung der Kalkablagerungen arbeiten besser. Man benötigt jedoch einen größeren Verdichter und eine Vakuumpumpe.You can also use the entire process under vacuum lower temperatures (50-100 ° C). This Driving style reduces the amount of stripping steam required. In addition, the preheater can be made smaller and the limescale prevention equipment work better. However, you need a larger one Compressor and a vacuum pump.

Claims (18)

1. Verfahren zur Entfernung von ammoniumhaltigen Verbindungen aus Abwässern, insbesondere Filtratabwässern aus biologischen Schlämmen durch Vorwärmung und Strippen mit Heißdampf, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das Abwasser vor der Erwärmung im Wärmetauscher (28) durch Vorbehandlung von Feststoffen befreit wird und auf einen pH-Wert von etwa 11 angehoben wird,
  • - das vorbehandelte und erwärmte Abwasser in der Füllkörperkolonne (32) mit Dampf gestrippt wird, der durch Teilverdampfung eines umlaufenden Teilstromes des Ablaufes der Füllkörperkolonne (32) in einem Verdampfer (40) erzeugt wird,
  • - der überwiegende Teil der zur Strippdampferzeugung erforderliche Wärmemenge durch Kondensation des mit einem Verdichter (60) auf den erforderlichen Kondensationsdruck verdichteten mit Ammoniak beladenen Abstrippdampfes gedeckt wird
  • - wobei die Kondensation des mit Ammoniak beladenen Abstrippdampfes im Verdampfer (40) erfolgt.
1. A method for removing ammonium-containing compounds from waste water, in particular filtrate waste water from biological sludges by preheating and stripping with superheated steam, characterized in that
  • - The wastewater is freed from solids by pretreatment in the heat exchanger ( 28 ) and raised to a pH of about 11,
  • - The pretreated and heated waste water in the packed column ( 32 ) is stripped with steam, which is generated by partial evaporation of a circulating partial stream of the discharge from the packed column ( 32 ) in an evaporator ( 40 ),
  • - The major part of the amount of heat required for stripping steam generation is covered by condensation of the stripping steam loaded with ammonia and compressed with a compressor ( 60 ) to the required condensation pressure
  • - The condensation of the stripping steam loaded with ammonia takes place in the evaporator ( 40 ).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser in einem Mischbehälter (4) mit Kalkmilch oder Natronlauge versetzt wird und die entstehenden Schlämme in einem Absetzbehälter (16) abgeschieden werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the waste water is mixed in a mixing vessel (4) with milk of lime or sodium hydroxide solution and the resulting slurry are separated in a settling tank (16). 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der beladene Strippdampf aus der Füllkörperkolonne (32) in einer Verstärkungskolonne (52) aufkonzentriert wird und nach Verdichtung im Verdichter (60) im Verdampfer (40) kondensiert.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the loaded stripping steam from the packed column ( 32 ) is concentrated in a rectifying column ( 52 ) and condenses in the evaporator ( 40 ) after compression in the compressor ( 60 ). 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Verdampfer (40) nicht kondensierten Gase einer Gaswaschkolonne (68) zugeführt werden und das Kondensat zur Verstärkungskolonne (52) zurückgeführt wird.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the gases which are not condensed in the evaporator ( 40 ) are fed to a gas scrubbing column ( 68 ) and the condensate is returned to the rectifying column ( 52 ). 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbehandelte Abwasser im Wärmetauscher (28) durch den Ablauf aus der Füllkörperkolonne (32) vorgewärmt wird.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the pretreated wastewater in the heat exchanger ( 28 ) is preheated by the discharge from the packed column ( 32 ). 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Restenergiebedarf für die Strippdampferzeugung durch einen geschlossenen Dampfkreislauf mit den Leitungen (80) und (84) gedeckt wird.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the residual energy requirement for stripping steam generation is covered by a closed steam circuit with the lines ( 80 ) and ( 84 ). 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaswaschkolonne (68) Wasser aus dem Sumpf der Verstärkungskolonne (52) als Waschwasser zugeführt wird.7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the gas washing column ( 68 ) water from the bottom of the rectifying column ( 52 ) is fed as washing water. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschwasser vor Eintritt in den Kopf der Gaswaschkolonne (68) in einem Kühler (86) abgekühlt wird. 8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that the washing water is cooled in a cooler ( 86 ) before entering the head of the gas washing column ( 68 ). 9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf (88) der Gaswaschanlage (68) wechselseitig zu beaufschlagende Filter (70) durchläuft.9. The method according to claim 1 to 8, characterized in that the outlet ( 88 ) of the gas washing system ( 68 ) passes through mutually acting filter ( 70 ). 10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Kalkfällung vor der Hauptstrippung in der Füllkörperkolonne (32) eine Entsäuerungsstrippung in einer Heißdampfstrippkolonne (31) erfolgt.10. The method according to claim 1 to 9, characterized in that instead of the lime precipitation before the main stripping in the packed column ( 32 ), deacidification stripping takes place in a superheated steam stripping column ( 31 ). 11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Faulwasser im Mischbehälter (3) Flockungshilfsmittel zugesetzt werden.11. The method according to claim 1 to 10, characterized in that the fermentation water in the mixing container ( 3 ) flocculants are added. 12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren unter Vakuum bei Temperaturen zwischen 50° und 100°C abläuft.12. The method according to claim 1 to 11, characterized in that the process under vacuum at temperatures between 50 ° and 100 ° C expires. 13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bestehend aus mindestens einer Füllkörperkolonne (31, 32) der mindestens ein Wärmetauscher (28) vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - den Füllkörperkolonnen (31, 32) mindestens ein Mischbehälter (3, 4) und ein Absetzbehälter (15, 16) vorgeschaltet ist und der Füllkörperkolonne (32) eine Verstärkungskolonne (52) nachgeschaltet,
  • - die Verstärkungskolonne (52) über einen Tropfenabscheider (61) und einen Verdichter (60) über eine Leitung (56) mit einem Verdampfer (40), welchem eine Gaswaschanlage (68) nachgeschaltet ist, verbunden ist.
  • - und der Verdampfer über eine Zirkulationsleitung mit der Füllkörperkolonne (32) in Verbindung steht.
13. An apparatus for performing the method according to one of claims 1 to 12, consisting of at least one packed column ( 31 , 32 ) which is connected upstream of at least one heat exchanger ( 28 ), characterized in that
  • - The packed columns ( 31 , 32 ) are preceded by at least one mixing tank ( 3 , 4 ) and a settling tank ( 15 , 16 ) and the packed column ( 32 ) is followed by a rectifying column ( 52 ),
  • - The amplification column ( 52 ) via a droplet separator ( 61 ) and a compressor ( 60 ) via a line ( 56 ) with an evaporator ( 40 ), which is followed by a gas washing system ( 68 ).
  • - And the evaporator is connected to the packed column ( 32 ) via a circulation line.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Gaswaschanlage (68) ein Kondensator angeordnet ist.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that a condenser is arranged instead of the gas washing system ( 68 ). 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Rohre des Verdampfers (40) über die Leitungen (80, 84) mit einer gesonderten Dampfquelle verbunden sind.15. The apparatus of claim 13 and 14, characterized in that a part of the tubes of the evaporator ( 40 ) via the lines ( 80 , 84 ) are connected to a separate steam source. 16. Vorrichtung nach Anspruch 13 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder nach dem Wärmetauscher (28) mindestens eine Einrichtung (17, 18) zur Verhinderung von Kalkablagerungen geschaltet ist.16. The apparatus of claim 13 and 15, characterized in that before and / or after the heat exchanger ( 28 ) at least one device ( 17 , 18 ) is connected to prevent limescale. 17. Vorrichtung nach Anspruch 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf (88) der Gaswaschanlage (68) mit wechselseitig zu beaufschlagenden Filtern (70) verbunden ist.17. The apparatus according to claim 13 to 16, characterized in that the outlet ( 88 ) of the gas washing system ( 68 ) is connected to filters ( 70 ) to be acted upon mutually. 18. Vorrichtung nach Anspruch 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörperkolonne (31) ein Filter (74) nachgeschaltet ist und die Heizdampfzuleitung (85) mit der Leitung (44) verbunden ist.18. The apparatus according to claim 13 to 17, characterized in that the packed column ( 31 ) is followed by a filter ( 74 ) and the heating steam feed line ( 85 ) is connected to the line ( 44 ).
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