DE4404393A1

DE4404393A1 - Process and device for treating sewage sludge

Info

Publication number: DE4404393A1
Application number: DE4404393A
Authority: DE
Inventors: Volker Lenski
Original assignee: Erich Kieserling & Co KG GmbH
Current assignee: Erich Kieserling & Co KG GmbH
Priority date: 1993-12-23
Filing date: 1994-02-11
Publication date: 1995-06-29
Also published as: DE59409496D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten (ge nauer gesagt zum "Mineralisieren") von (insbesondere Über schuß-)Klärschlamm, d. h. also desjenigen Klärschlamms, der die Differenz zwischen der in einer Klärstufe, insbe sondere einer Nachklärstufe, einer (Abwasser-)Kläranlage in einem bestimmten Zeitintervall entstehenden Klär schlamm-Gesamtmenge und der in diesem Zeitintervall aus der Klärstufe (also insbesondere einer Nachklärstufe od. dgl.) als Rücklaufschlamm in die im allgemeinen als Bele bungsbecken ausgebildete Belebungsstufe zurückgeführten Schlammenge bildet.The invention relates to a method for processing (ge more specifically for "mineralizing") of (especially about weft) sewage sludge, d. H. the sewage sludge which is the difference between that in a clarification stage, esp especially a secondary clarification stage, a (wastewater) treatment plant Clarification arising in a certain time interval total amount of sludge and in this time interval the clarification stage (in particular a secondary clarification stage or Like.) as return sludge in the generally as Bele training basin trained recovery level Forms sludge.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zum Auf bereiten von insbesondere in einem Nachklärbecken eines Klärwerks entstehendem (Überschuß-)Klärschlamm zur Durch führung des vorgenannten Verfahrens.The invention further relates to a device for prepare one in particular in a secondary clarifier Sewage treatment plant (excess) sewage sludge to through implementation of the aforementioned process.

Bekanntlich reichte bis vor einigen Jahrzehnten die Selbstreinigungskraft stehender und/oder fließender Ge wässer noch regelmäßig aus, um in Gewässer eingebrachte Schmutzstoffe (zumindest weitgehend) abzubauen. Die Ge wässerbelastung durch Industrie- und Haushaltungsabwässer hat sich jedoch in den vergangenen Jahrzehnten verviel facht. Dadurch wurden in zunehmendem Ausmaße die Lebens- und Abbauvorgänge in Gewässern stark beeinträchtigt, weil die durch Abwässer eingebrachten Verunreinigungen die die se bis dahin abbauenden Mikroorganismen entweder zum Ab sterben bringen oder sich so stark vermehren lassen, daß dem Wasser zuviel Sauerstoff entzogen wird. Ganz abgesehen von der dadurch verursachten Beeinträchtigung einer Gewäs sernutzung zur Trinkwassergewinnung, resultiert dieses in unerträglichen Schlammablagerungen, Faulvorgängen, Fisch sterben u. dgl.As is well known, this was enough until a few decades ago Self-cleaning power of standing and / or flowing Ge water out regularly to be introduced into water Degrading contaminants (at least largely). The Ge water pollution from industrial and household wastewater however, has increased a lot in the past decades fold. As a result, life and degradation processes in water severely impaired because the impurities brought in by wastewater until then, microorganisms that degrade either for ab bring death or be multiplied so much that Too much oxygen is removed from the water. Not to mention from the resulting impairment of a body of water use for drinking water production, this results in intolerable sludge deposits, digestion, fish die and the like

Um zu vermeiden, daß Gewässer durch eine Einleitung von Abwässern in einen aerobisch unbelebten Zustand "umkippen" baut man daher heute verstärkt/regelmäßig Kläranlagen, in denen Abwässer jeglicher Art aufbereitet ("gereinigt") werden, bevor man sie in ein Gewässer abfließen läßt. Da bei werden entstehende Abwässer in aller Regel in einem Kanalnetz gesammelt und letztlich einer Kläranlage zu geführt.To prevent water from being discharged by "Tipping over" sewage into an aerobically inanimate state Therefore today one builds more / regularly sewage plants, in of which all types of wastewater is treated ("cleaned") before you let it drain into a body of water. There In general, wastewater generated is combined in one Sewer network collected and ultimately to a sewage treatment plant guided.

Kläranlagen bestehen heutzutage in der Regel aus einer me chanischen Reinigungsstufe und einer biologischen Reini gungsstufe. Dabei zählt man zur mechanischen Reinigungs stufe den sogenannten Rechen, den sogenannten Sandfang und das/die Vorklärbecken. Im Rechen werden grobe Verunreini gungen zurückgehalten, während sich im Sandfang (infolge einer Verringerung der Fließgeschwindigkeit des Abwassers) auch kleinere mineralische Bestandteile absetzen und in dem/den Vorklärbecken sonstige absetzbare Stoffe abge trennt werden. Außerdem werden dort Schwimmstoffe, die in einem Vorklärbecken aufschwimmen, mit einer Abschöpfein richtung entfernt. Eine solche mechanische Reinigung führt bereits zu einer Verringerung der Abwasser-Inhaltsstoffe um regelmäßig ca. 20 bis 30%.Nowadays, wastewater treatment plants generally consist of one me chanic cleaning level and a biological cleaning level. This includes mechanical cleaning level the so-called rake, the so-called sand trap and the primary clarifier (s). In the rake there are gross impurities restrained while in the sand trap (as a result a decrease in the flow rate of the waste water) also settle smaller mineral components and in other settable substances in the primary clarifier be separated. In addition, there are floating substances in swim up to a pre-settling tank with a skim direction away. Such mechanical cleaning leads already reduce the wastewater ingredients by about 20 to 30% regularly.

Das auf diese Weise (mechanisch) vorgereinigte Wasser ge langt in einer Kläranlage anschließend in die sogenannte biologische Reinigungsstufe, in welcher diejenigen natür lichen Vorgänge - räumlich und zeitlich komprimiert - durchgeführt werden, die auch in Oberflächengewässern ab laufen. Hierzu ist eine erheblich höhere Bakterienkonzen tration erforderlich, wobei die Bakterien für ihre Atmung (und Vermehrung) genügend Sauerstoff benötigen. Dieses wird im allgemeinen in kleineren kommunalen Kläranlagen durch sogenannte Tropfkörper erreicht. Hierbei handelt es sich um im allgemeinen zylindrische Bauwerke, in denen das aufzubereitende Abwasser über (wetterfesten) Steinen, Schlacken, Kunststoffwaben od. dgl. in geeigneter Weise (bspw. mit einem sogenannten Drehsprenger) verrieselt wird. Dabei wird der für die Bakterien erforderliche Sau erstoff beim Durchrieseln durch den Tropfkörper aus der Luft gelöst.The water (mechanically) pre-cleaned in this way then reaches the so-called biological purification stage in which those naturally processes - compressed in space and time - be carried out in surface waters to run. This is a much higher concentration of bacteria tration required, taking the bacteria for their breathing (and propagation) need enough oxygen. This is generally used in smaller municipal wastewater treatment plants achieved by so-called trickling filters. This is what it is about generally cylindrical structures in which the waste water to be treated over (weatherproof) stones, Slag, plastic honeycomb or the like in a suitable manner (e.g. with a so-called rotary sprinkler) becomes. The sow required for the bacteria erstoff by trickling through the trickling filter from the Air released.

Bei dem sogenannten Belebungs- oder Belebtschlammverfahren wird das aufzubereitende Abwasser in relativ flache, frü her im allgemeinen als Erdbecken und heutzutage i. a. als Betonbecken ausgebildete sogenannte Belebungsbecken bzw. in (raumsparende) Behälter größerer Tiefe geleitet und mit Mikroorganismenschlamm (Belebtschlamm) versetzt. Wird da bei (im allgemeinen mit Hilfe von Gebläsen, Rotoren oder anderen Belüftern) Luft oder Sauerstoff eingeleitet, so wandeln die Mikroorganismen (= Bakterien und andere Klein lebewesen) den suspendierten, gelösten Schmutz in absetz baren Schlamm und Kohlendioxid um, indem sie die Schmutz partikel und gelösten Stoffe als Nährsubstrat in sich auf nehmen und durch rasche Vermehrung Zellklumpen bilden, die mit wachsendem Gewicht zu Boden sinken.In the so-called activated sludge process the wastewater to be treated is relatively flat, early ago generally as a basin and nowadays i. a. when So-called aeration tanks or into (space-saving) containers of greater depth and with Microorganism sludge (activated sludge) added. Will be there at (generally with the help of blowers, rotors or other aerators) air or oxygen introduced, so change the microorganisms (= bacteria and other small living thing) the suspended, loosened dirt in settling recoverable mud and carbon dioxide by removing the dirt particles and dissolved substances as a nutrient substrate take and form rapid clumps of cells that sink to the ground with increasing weight.

Unabhängig davon, ob man das zuvor kurz umrissene Tropf körperverfahren, das Belebtschlammverfahren oder noch ein anderes Verfahren anwendet, wird der entstehende und sich ansammelnde Belebtschlamm regelmäßig in einem im allgemei nen als Nachklärbecken bezeichneten Absetzbecken vom ge reinigten Wasser getrennt, wobei man das Wasser im allge meinen in einen Vorfluter abfließen läßt.Regardless of whether you have the previously briefly outlined drip body process, the activated sludge process or another uses a different procedure, the emerging and itself accumulating activated sludge regularly in one in general a settling basin from the ge purified water separately, taking the water in general let my flow into a receiving water.

Um beim Belebtschlammverfahren die für den Abbau/die Rei nigung erforderlichen/erwünschten Mikroorganismen rasch und in ausreichender Menge zu erhalten, führt man Teile des im Nachklärbecken am Boden abgesetzten Belebtschlamms als sogenannten Rücklaufschlamm in das Belebungsbecken zu rück. Im übrigen wird bei kommunalen Anlagen der aus Vor- und Nachklärbecken stammende übrige Klärschlamm im allge meinen in sogenannten Faultürmen unter Mithilfe anaerober Bakterien ausgefault letztlich bspw. mit Kammer-Filterper son entwässert, wobei beim Ausfaulen als Energiequelle verwendbares Methangas entsteht und der entwässerte Schlamm bis vor kurzem mit Hausmüll weiterverarbeitet oder in der Landwirtschaft eingesetzt wurde.In order for the activated sludge process for the degradation / the Rei necessary / desired microorganisms quickly and to obtain in sufficient quantity, parts are led the activated sludge deposited on the bottom in the secondary clarifier as so-called return sludge in the aeration tank return Incidentally, in municipal systems, the and other sewage sludge originating from the clarifier in general mean in so-called digestion towers with the help of anaerobes Ultimately, bacteria decay, for example, with a chamber filter son drained, while rotting as an energy source usable methane gas is produced and the dewatered Until recently, sludge processed with household waste or was used in agriculture.

Bereits seit geraumer Zeit nimmt indes die Landwirtschaft regelmäßig allenfalls noch geringe Mengen von aufbereite tem Klärschlamm ab, weil dieser in zunehmendem Maße mit allen möglichen Verunreinigungen versehen ist, die zu einer Kontaminierung landwirtschaftlich genutzter Flächen führen. Dieses hat zur Folge, daß der Überschuß-Klär schlamm von Kläranlagen - soweit er nach seiner Entwäs serung nicht ggf. zumindest teilweise mit Hausmüll weiter verarbeitet wird - deponiert werden muß. Dieses ist indes schon deshalb höchst problematisch, weil nach neueren Er hebungen der aus Kläranlagen stammende Überschuß-Klär schlamm in der Bundesrepublik Deutschland etwa 30% (!) des gesamten Müllaufkommens bildet, zudem sind bereits in 15 bis 20 Jahren 90% der vorhandenen Deponiekapazitäten verfüllt. Neue Deponiestandorte sind in der dicht besie delten Bundesrepublik kaum noch durchzusetzen.Agriculture has been taking off for some time now regularly, at most, small amounts of recycle sewage sludge, because this increasingly with is provided with all possible contaminants contamination of agricultural land to lead. This has the consequence that the excess clarification sludge from sewage treatment plants - as far as it is after its drainage not at least partially with household waste is processed - must be deposited. However, this is highly problematic if only because according to recent Er Raising the excess wastewater from sewage treatment plants mud in the Federal Republic of Germany about 30% (!) of the total amount of waste, in addition, are already in 15 to 20 years 90% of the existing landfill capacity backfilled. New landfill sites are very close the Federal Republic of Germany can hardly be enforced.

Zahlreiche umfängliche Versuche, die Tag für Tag anfallen den Überschuß-Klärschlamm-Mengen in einem erheblichen Aus maße zu reduzieren (oder möglichst weitgehend vollständig zu beseitigen), haben bisher zu keinen erheblichen Ergeb nissen geführt.Numerous extensive attempts that are made every day the excess amounts of sewage sludge in a substantial out reduce dimensions (or as complete as possible) to eliminate) have so far had no significant results nits.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, mittels derer die ständig anfal lenden (Überschuß-)Klärschlammengen ganz erheblich zu re duzieren bzw. weitgehend zu vernichten sind, wobei darüber hinaus mit dem erfindungsgemäßen Verfahren/der erfindungs gemäßen Vorrichtung die Raum-/Zeit-Ausbeute an brennfähi gen Kohlenwasserstoffgasen, insbesondere Methan, zu erhö hen sein soll bzw. hierfür erforderliche Anlagen in ihren Abmessungen erheblich zu verkleinern sein sollen, und überdies eine Möglichkeit geschaffen werden soll, aus dem Abfallprodukt (Klär-)Schlamm ein (möglichst hochwertiges) Endprodukt zu erstellen, welches bspw./insbesondere als Düngemittel, (Flüssig-)Futter u. dgl. dem Wirtschafts kreislauf (wieder) nutzbringend zuführbar ist.The present invention is based on the object Method and device for implementing this To create procedures by means of which the constantly (excess) sewage sludge quantities are quite significant are to be reduced or largely destroyed, whereby above addition with the inventive method / the Invention device according to the space / time yield of flammable gene to increase hydrocarbon gases, especially methane hen should be or the necessary facilities in their Dimensions should be significantly reduced, and moreover, a possibility is to be created from which Waste product (sewage) sludge (as high quality as possible) To create the final product, which e.g. / especially as Fertilizers, (liquid) feed and. The like. Economic cycle can (usefully) be fed in again.

Die Lösung des verfahrensmäßigen Teils der vorstehenden Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß dem (Über schuß-)Klärschlamm Tenside hinzugefügt werden, und zwar bevorzugt Tenside, die wenigstens zum Teil/überwiegend und höchst vorzugsweise ausschließlich biologisch abbaubar sind.The solution of the procedural part of the above The object of the invention is that the (About weft) sewage sludge surfactants are added, namely prefers surfactants which are at least partly / predominantly and most preferably exclusively biodegradable are.

Bei Tensiden handelt es sich bekanntlich um oberflächen aktive bzw. grenzflächenaktive Substanzen, die insbeson dere als Waschmittel, aber auch als sogenannte Netzmittel, Emulgatoren, Dispergiermittel oder Flotationsmittel ver wendet werden. Dabei hat man Tenside, die auch als Deter gentien oder Surfactants bezeichnet werden, und die aus einem hydrophilen und einem hydrophoben (lipophilen) An teil bestehen, bisher für Aufbereitungsmaßnahmen geradezu "verteufelt", und hätte das erfindungsgemäße Verfahren schon im Ansatz mit der Würdigung qualifiziert, daß man bei einem Zusatz von Tensiden zu dem umweltmäßig höchst problematischen Klärschlamm "den Teufel mit Beelzebub aus treiben" - nämlich einer umweltunfreundlichen ersten Kom ponente eine gleichermaßen umweltunfreundliche zweite Kom ponente hinzufügen - würde.Surfactants are known to be surfaces active or surface-active substances, in particular others as detergents, but also as so-called wetting agents, Emulsifiers, dispersants or flotation agents ver be applied. You have surfactants that also act as detergents Gentien or surfactants are referred to, and that from a hydrophilic and a hydrophobic (lipophilic) type exist up to now for processing measures "demonized", and would have the inventive method already qualified with the appreciation that one with the addition of surfactants to the highest environmental problematic sewage sludge "the devil with Beelzebub drive "- namely an environmentally unfriendly first comm component of an equally environmentally unfriendly second comm add component - would.

Dieses Vorurteil war und ist grundsätzlich durchaus ver ständlich/nachvollziehbar, weil es sich bei Tensiden, die bspw. für eine Enzymgewinnung beigemischt werden, um höchst toxische Stoffe handelt, die bei einer Zumischung zu der ebenfalls teilweise toxischen Schmutzfracht des Klärschlamms dessen negativen Einfluß auf die Umwelt noch vergrößern/verschlimmern. This prejudice was and is fundamentally ver understandable / understandable, because it is tensides that For example, for an enzyme extraction to be added highly toxic substances involved in an admixture to the also partially toxic dirt load of the Sewage sludge whose negative impact on the environment still enlarge / aggravate.

Es wurde jedoch erfindungsgemäß erkannt, daß dem nicht so ist/nicht so sein muß, und zwar insbesondere dann, wenn - wie erfindungsgemäß höchst bevorzugt vorgesehen - Tenside verwendet werden, die biologisch abbaubar sind. Dabei er gibt sich nämlich folgendes Phänomen:However, it was recognized according to the invention that this was not the case is / need not be so, especially if - as most preferably provided according to the invention - surfactants are used that are biodegradable. Doing it there is the following phenomenon:

Mischt man aufzubereitendem (d. h. zu "mineralisierendem") bzw. vorzugsweise weitgehenst/vollständig zu vernichtendem Klärschlamm insbesondere derartige Tenside bei, so kommt es zu einer Lysierung, also zu einem "Aufplatzen" und zwar - wie weiter unten noch im einzelnen dargelegt wird - wahlweise zu einem "Aufplatzen" eines Anteils von z. B. ca. 50%, oder aber - nach Wahl des Betriebes - ggf. auch zu einer i. w. vollständigen Lysierung der Mikroorganis men. Diese aufgrund der Tensidbeimischung lysierten Mikro organismen stellen nun aber einen hervorragenden Nährstoff für die (zunächst) überlebenden Mikroorganismen dar, und wenn als beizumischende Tenside allein biologisch abbau bare Tenside verwendet werden, sind auch diese durch die Mikroorganismen zu zersetzen.If you mix what is to be processed (i.e. to be "mineralized") or preferably largely / completely to be destroyed Sewage sludge, especially such surfactants, comes it to a lysing, that is to say a "burst" - as will be explained in more detail below - optionally to a "burst" of a share of z. B. approx. 50%, or - if the company chooses - also if necessary to an i. w. complete lysis of the microorganism men. This micro lysed due to the surfactant admixture organisms now provide an excellent nutrient for the (initially) surviving microorganisms, and if only biodegradable as additive surfactants bare surfactants are used, these are also due to the Decompose microorganisms.

Bevorzugt kann das erfindungsgemäße Verfahren einstufig durchgeführt werden, wobei der aufzubereitende Klärschlamm durch eine entsprechend gesteuerte Tensidzugabe im wesent lichen vollständig, d. h. zu 100% lysiert. Wenn die "auf geplatzten" Mikroorganismen (=Lysat) nicht als Nährstoff für weitere, noch nicht lysierte Mikroorganismen verwendet werden, d. h. es erfolgt kein sog. "Auffressen", können sie in einem nachfolgenden Verfahrens schritt von dem auf zubereitenden Klärschlamm abgetrennt werden. Das durch Feststofftrennung/Extraktion abgetrennte Lysat kann auf grund seiner hochwertigen Inhalts- bzw. Wirkstoffe wie Aminosäuren zur Düngemittel- und (Flüssig-)Futtererzeugung verwendet werden. The method according to the invention can preferably have one stage be carried out with the sewage sludge to be treated through an appropriately controlled addition of surfactant lichen completely, d. H. 100% lysed. If the "on burst "microorganisms (= lysate) not as a nutrient used for further, not yet lysed microorganisms become, d. H. there is no so-called "eating" in a subsequent process, she went from there preparing sewage sludge are separated. That through Solids separation / extraction separated lysate can due to its high-quality ingredients or active ingredients such as Amino acids for fertilizer and (liquid) feed production be used.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Er findung kann das erfindungsgemäße Verfahren mehrstufig durchgeführt werden, wobei bevorzugt der in einer ersten Lysier- oder Mineralisierungsstufe aufbereitete, also zu einem Bruchteil lysierte aufzubereitende Klärschlamm (we nigstens teilweise) i. a. in eine zweite Lysier- oder Mi niralisierstufe überführt wird und ihm dort erneut Tenside - auch hier vorzugsweise Tenside, die biologisch abbaubar sind - zugeführt werden, wobei der in der zweiten Lysier- oder Mineralisierstufe aufbereitete (und damit bereits etwa zu 75% lysierte/mineralisierte) Klärschlamm in eine dritte Stufe überführt wird u. s. f.According to a preferred embodiment of the present Er The process according to the invention can be carried out in several stages be carried out, preferably in a first Prepared lysing or mineralization level, so too a fraction of the lysed sewage sludge (we at least partially) i. a. into a second Lysier or Mi level is transferred to him and there again tensides - Also here preferably surfactants that are biodegradable are - are supplied, the in the second Lysier- or mineralization stage (and therefore already about 75% lysed / mineralized) sewage sludge in one third stage is transferred u. s. f.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfin dungsgemäßen Verfahrens können die biologisch abbaubaren Tenside dem aufzubereitenden Klärschlamm zeitdosiert bei gemischt werden. Die Tensidzuführung erfolgt nur während entsprechend gesteuerten Dosierzeiten t₁ bis t_n und ist in der restlichen Zeit, d. h. zwischen zwei Dosierzeiten t₁ bis unterbrochen bzw. abgesperrt. Das in eine Lysierstufe weitergeleitete Schlamm-Tensid-Gemisch reagiert dort fort während, so daß der Anteil an lysierten Mikroorganismen zunimmt, bis schließlich eine im wesentlichen vollständige Lysierung und Aufbereitung des Klärschlamms erfolgt.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, the biodegradable surfactants can be mixed with the sewage sludge to be treated in a time-dosed manner. The surfactant supply takes place only during appropriately controlled dosing times t 1 to t _n and is interrupted or blocked in the remaining time, ie between two dosing times t 1 to. The sludge-surfactant mixture passed on to a lysing stage continues to react there, so that the proportion of lysed microorganisms increases until finally an essentially complete lysing and treatment of the sewage sludge takes place.

Im Rahmen umfänglicher Entwicklungs- und Forschungsarbei ten hat sich gezeigt, daß es - je nach den vorliegenden Verhältnissen - durchschnittlich im allgemeinen ausreicht, dem aufzubereitenden Klärschlamm etwa bis zu 200 mg Ten side pro kg Klärschlamm-Trockenmasse (TM) zuzufügen. Dabei ist eine Überdosierung zwar regelmäßig nicht schädlich, doch wird/sollte man im Hinblick auf die nicht unerhebli chen Tensidkosten dennoch ersichtlich bemüht sein, eine Tensid-Überdosierung zu vermeiden. As part of extensive development and research work ten has been shown to - depending on the present Conditions - on average generally sufficient, the sewage sludge to be treated approximately up to 200 mg Ten Add side per kg of sewage sludge dry matter (TM). Here an overdose is regularly not harmful, but with regard to the Chen surfactant costs can still be seen as an effort Avoid overdose of surfactant.

Um die erstrebten Wirkungen zu optimieren, können hinzuge fügten Tenside - möglichst homogen - mit dem aufzuberei tenden Klärschlamm vermischt werden, und zwar bevorzugt dabei unter Aufbringung von Scherkräften, weil diese die Lysierung positiv beeinflussen.To optimize the desired effects, can add added surfactants - as homogeneously as possible - with the preparation tendency sewage sludge are mixed, preferably thereby applying shear forces because these are the Affect lysing positively.

Wenn zuvor von den "vorliegenden Verhältnissen" gesprochen worden ist, so sind hiermit die relevanten Einflußgrößen gemeint. Diese bestehen verständlicherweise in der Abwas serqualität/-zusammensetzung selbst (und damit auch der Art/den Arten der vorhandenen Mikroorganismen), weiterhin in den Abwasserinhaltsstoffen, dem Sauerstoffgehalt und - wie bereits erwähnt - ggf. eingebrachten Scherkräften. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die je kg Klärschlamm- TM erforderliche Tensidmenge bei einer guten Belüftung bzw. gar einer Einleitung von Sauerstoff geringer sein kann. Demgemäß kann es auch höchst zweckmäßig sein, in we nigstens eine (vorzugsweise mehrere/alle) Lysierstufe(n) Sauerstoff (ggf. in Form von Luft) einzuleiten, und zwar bevorzugt weitgehend gleichmäßig.If previously spoken of the "existing situation" the relevant influencing factors meant. This is understandably the waste water quality / composition itself (and thus also the Type (s) of the microorganisms present), continue in the wastewater constituents, the oxygen content and - as already mentioned - if necessary, shear forces introduced. It it is readily apparent that the kg of sewage sludge TM amount of surfactant required with good ventilation or even an introduction of oxygen can. Accordingly, it can also be highly useful in we at least one (preferably several / all) lysing stage (s) Introduce oxygen (possibly in the form of air) preferably largely uniform.

Aus erfindungsgemäß (zumindest annähernd) vollständig/ weitgehend lysiertem (Abwasser-) Schlamm können i. ü. er findungsgemäß die als (Zwischen- oder) Endprodukt erhal tenen Wertstoffe (insbesondere Aminosäuren u. dgl.) durch Feststofftrennung/Extraktion abgetrennt und z. B./insbe sondere als/zur Erzeugung von Düngemittel, (Flüssig-) Fu tter u. dgl. verwendet werden.According to the invention (at least approximately) completely / Largely lysed (sewage) sludge can i. ü. he according to the receive as (intermediate or) end product tten valuable substances (in particular amino acids and the like) Solid separation / extraction separated and z. B./insbe special as / for the production of fertilizers, (liquid) fu tter u. Like. Be used.

Der vor- bzw. einrichtungsmäßige Teil der obigen Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch (wenigstens) eine dem Nachklärbecken od. dgl. nachgeordnete (erste) Lysierstufe, in welche aufzubereitender Klärschlamm zu leiten und mit wenigstens einem Tensid zu versetzen ist, wobei die (er ste) Lysierstufe mit einem Auslaß versehen ist, der bevor zugt mit einer zweiten Lysierstufe oder/und einem Faulturm oder/und einer Schlamm-Entwässerungsstation verbunden ist.The part of the above task is solved according to the invention by (at least) one Secondary clarifier or similar subordinate (first) lysing stage, in which sewage sludge to be treated and with at least one surfactant is added, the (er ste) lysing stage is provided with an outlet which before moves with a second lysing stage and / or a digestion tower or / and a sludge dewatering station.

Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Preferred configurations of the present invention are described in the subclaims.

Die Erfindung ist nachstehend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt:The invention is based on exemplary embodiments further explained with reference to a drawing. It shows:

Fig. 1 Ein Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen Aufbereitungseinrichtung für (Überschuß-)Klärschlamm; und Fig. 1 shows an embodiment of an inventive treatment device for (excess) sewage sludge; and

Fig. 2 ein sich auf das erfindungsgemäße Ver fahren beziehendes Blockdiagramm, aus dem insbesondere die bevorzugten Vari anten besonders deutlich hervorgehen. Fig. 2 is a block diagram relating to the method according to the invention, from which in particular the preferred variants are particularly clear.

Fig. 1 zeigt (in schematischer Darstellung) ein mit einer strichpunktierten Linie eingerahmtes und mit I bezeich netes (konventionelles) Klärwerk, welches mit der erfin dungsgemäßen Klärschlamm-Aufbereitungseinrichtung versehen ist, die in Zeichnung ebenfalls mit einer strichpunktier ten Linie eingerahmt und mit 11 bezeichnet ist. Fig. 1 shows (in a schematic representation) a framed with a dash-dotted line and I designated netes (conventional) sewage treatment plant, which is provided with the sewage sludge treatment device according to the invention, which is also framed in the drawing with a dash-dotted line and designated by 11 is.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, führt aus einer Kommune 1 eine Abwasser-Sammelleitung 2 zunächst zu einem Rechen 3 und von diesem zu einem Sandfang 4, von dem das insoweit vorgereinigte Abwasser einer weiteren mechani schen Vorklärungsstufe 5 zugeführt wird. Diese besteht aus einem Becken/Behälter, von dessen Sumpf 5′ eine Verbin dungsleitung 6 zu einem Faulturm 7 gelegt ist/sein kann. As can be seen from the drawing, a wastewater manifold 2 leads from a community 1 first to a rake 3 and from this to a sand trap 4 , from which the wastewater pre-cleaned to that extent is fed to a further mechanical clarification stage 5 . This consists of a basin / container, from the sump 5 'a connec tion line 6 to a digester 7 is / can be.

Im wesentlichen verläßt das aufzubereitende Abwasser die Vorklärstufe 5 indes über eine Leitung 8 und gelangt in eine - im vorliegenden Falle zweistufige - biologische Reinigungsstufe 9, wobei die beiden Becken/Behälter 9.1 und 9.2 der biologischen Reinigungsstufe 9 jeweils mit einem Rührwerk 10 versehen sind. Außerdem wird gemäß den Pfeilen 11 Luft in die biologische Reinigungsstufe 9 ein geblasen.Essentially, the wastewater to be treated leaves the primary clarification stage 5 via a line 8 and reaches a - in the present case two-stage - biological purification stage 9 , the two basins / containers 9.1 and 9.2 of the biological purification stage 9 each being provided with an agitator 10 . In addition, according to the arrows 11, air is blown into the biological purification stage 9 .

Aus der biologischen Reinigungsstufe 9 gelangt das aufzu bereitende Abwasser über eine Leitung 12 in eine Nachklär stufe 13, die ebenfalls als Becken/Behälter ausgebildet ist.From the biological purification stage 9 , the wastewater to be prepared passes through a line 12 into a secondary clarification stage 13 , which is also designed as a basin / container.

Bei einem konventionellen Klärwerk gelangt der aufzuberei tende Klärschlamm aus dem Sumpf 13′ der Nachklärstufe 13 bzw. der dort angeschlossenen Auslaßleitung 14 über eine Leitung 15 in den oberen Endabschnitt des Faulturms 7. Da gegen wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Inhalt der Nachklärstufe 13 über eine Leitung 16 einer ersten Lysier stufe 17.1 zugeleitet; wobei der ersten Lysierstufe 17.1 - wie auch dem Faulturm 7 - häufig ein Stabilisator vorge ordnet ist, in dem der aufzubereitende Klärschlamm durch Luftzufuhr stabilisiert wird, wie dieses bei dem vorlie genden Ausführungsbeispiel mit dem in der Leitung 16 ange ordneten Stabilisator 42 der Fall ist, in dem Luft gemäß den Pfeilen 43 eingeführt wird. Auf dem Wege in die erste Lysierstufe 17.1 wird der aufzubereitende Klärschlamm aus einem Tensidvorrat 18 - über eine Dosiervorrichtung 19.1 - ein biologisch abbaubares Tensid zugeführt, und zwar je weils ca. 185 mg Tensid/kg TM. Das dem über die Leitung 16 der ersten Lysierstufe 17.1 zugeführte Schlamm-Tensid-Ge misch, dem über eine Leitung 20.1 Tensid beigemischt wor den ist, wird in der ersten Lysierstufe 17.1 mittels eines Rührwerkes 21.1 innig mit dem Tensid vermischt. Außerdem wird der Abwasser-Tensid-Mischung über eine am Boden der ersten Lysierstufe 17.1 angebrachte und mit ihrem Inneren über Düsen verbundene Ringleitung 22.1 aus einem Sauer stoffvorrat 23 Sauerstoff oder aber mittels eines Gebläses 24 Luft (und damit ebenfalls Sauerstoff) zugeführt, und zwar über eine Leitung 25.1, die bei 26 in eine "Sauer stoffleitung" 27 mündet, wobei in der Leitung 25.1 ein Ab sperrorgan 28.1 angeordnet ist, welches wahlweise zu schließen oder (ggf. teilweise) zu öffnen ist.In a conventional sewage treatment plant, the sewage sludge to be treated arrives from the sump 13 'of the secondary clarification stage 13 or the outlet line 14 connected there via a line 15 into the upper end section of the digester tower 7 . In contrast, according to the present invention, the content of the secondary clarification stage 13 is supplied via a line 16 to a first Lysier stage 17.1 ; whereby the first lysing stage 17.1 - as well as the digester 7 - is often pre-arranged a stabilizer in which the sewage sludge to be treated is stabilized by air supply, as is the case in the present embodiment with the stabilizer 42 arranged in line 16 , in which air is introduced according to arrows 43 . On the way to the first lysing stage 17.1 , the sewage sludge to be treated is fed from a surfactant supply 18 - via a metering device 19.1 - to a biodegradable surfactant, in each case approximately 185 mg of surfactant / kg DM. The sludge-surfactant mixture supplied via line 16 to the first lysing stage 17.1 , to which surfactant has been added via a line 20.1 , is intimately mixed with the surfactant in the first lysing stage 17.1 by means of a stirrer 21.1 . In addition, the wastewater / surfactant mixture is supplied via a ring line 22.1 attached to the bottom of the first lysing stage 17.1 and connected to its interior via nozzles from an oxygen supply 23 or via a blower 24 air (and thus also oxygen), namely via a line 25.1 , which opens at 26 in a "Sauer substance line" 27 , wherein in the line 25.1 from a blocking member 28.1 is arranged, which can either be closed or (if necessary partially) opened.

Je nach Zusammensetzung/Art des aufzubereitenden Abwassers bzw. der Abwasserinhaltsstoffe kann das Absperrorgan 28.1 und/oder das in der "Sauerstoffleitung" 27 befindliche Ab sperrorgan 29, welches in der Leitung zum Sauerstoffvorrat 23 angeordnet ist, und/oder das Absperrorgan 30, welches in der zum Gebläse führenden Leitung angeordnet ist, ge schlossen oder (ggf. teilweise) geöffnet sein.Depending on the composition / type of the waste water to be treated or the waste water constituents, the shut-off device 28.1 and / or the shut-off device 29 located in the "oxygen line" 27 , which is arranged in the line to the oxygen supply 23 , and / or the shut-off device 30 , which in the line leading to the blower is arranged, closed or (if necessary partially) open.

Aufgrund, einer entsprechend gesteuerten Tensidzugabe kommt es zu einer etwa 50%igen Lysierung der in der er sten Lysierstufe 17.1 vorhandenen Mikroorganismen, d. h. also, daß diese "Aufplatzen" und damit abgetötet werden. Dieses beruht vermutlich auf dem Umstand, daß die Mikro organismen bekanntlich "Dünnstellen" (Lipidstellen) auf weisen, an welche sich die Tenside letztlich mit der Wir kung anlagern, daß nicht nur Sauerstoff und Nährstoffe aufgrund der grenzflächenaktiven Tensidwirkung leicht in die Mikroorganismen eindringen können, sondern in einem Ausmaße/letztlich mit der Wirkung, daß sie Aufplatzen (= Lysieren).Due to a correspondingly controlled addition of surfactant, there is an approximately 50% lysing of the microorganisms present in the most lysing stage 17.1 , ie that these "burst" and are thus killed. This is presumably due to the fact that the microorganisms are known to have "thin sites" (lipid sites) to which the surfactants ultimately attach with the effect that not only oxygen and nutrients can easily penetrate into the microorganisms due to the surfactant action, but to an extent / ultimately with the effect that they burst open (= lysing).

Auf jeden Fall ist festzustellen, daß nach einer gewissen Reaktionszeit, die-von den oben bereits erwähnten Einfluß größen abhängt und ohne weiteres empirisch zu bestimmen ist, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel aufgrund der entsprechend gesteuerten Tensidzugabe etwa 50% der Mikro organismen in der ersten Lysierstufe 17.1 "aufgeplatzt" (= lysiert) und damit abgestorben sind. Das Ausmaß der ly sierten Mikroorganismen ist mit einer Kreuzschraffierung angedeutet, während das Ausmaß der noch lebenden Mikroor ganismen in der ersten Lysierstufe 17.1 (wie auch in den nachfolgenden Lysierstufen 17.2. . . . 17.n) schraffiert an gedeutet ist.In any case, it should be noted that after a certain reaction time, which depends on the variables already mentioned above and can be determined empirically without further notice, in the present exemplary embodiment, due to the appropriately controlled addition of surfactant, about 50% of the microorganisms in the first lysing stage 17.1 " burst "(= lysed) and thus died. The extent of the lysed microorganisms is indicated by cross hatching, while the extent of the still living microorganisms is indicated by hatching in the first lysing stage 17.1 (as in the subsequent lysing stages 17.2 ... 17 .n).

Nach der erwähnten Reaktionszeit wird der Inhalt der er sten Lysierstufe 17.1 über eine sich an den Sumpf der er sten Lysierstufe 17.1 nach unten anschließende Leitung 31.1 in eine zweite Lysierstufe 17.2 überführt, wobei dem aufzubereitenden Klärschlamm auch in der zweiten Lysier stufe 17.2 aus dem Tensidvorrat 18 mittels einer Dosier vorrichtung 19.2 über eine Leitung 20.2 wiederum biolo gisch abbaubares Tensid zugeführt wird, welches in der zweiten Lysierstufe 17.2 mittels eines Rührwerkes 21.2 in nig mit dem Klärschlamm vermischt und ggf. über eine Lei tung 25.2 und eine (Sauerstoff)Ringleitung 22.2 mit Sauer stoff angereichert wird. Auch in dieser zweiten Lysier stufe 17.2 werden aufgrund entsprechend dosierter Tensid zugabe(n) wiederum etwa 50% der jetzt noch lebenden Mi kroorganismen lysiert, so daß nach der vorgegebenen, ohne weiteres empirisch zu bestimmenden Reaktionszeit dann be reits etwa 75% der ursprünglich vorhandenen Mikroorga nismen lysiert sind. Die Dosierung der Tensidmenge über die Dosiervorrichtung 19.2 erfolgt unter Berücksichtigung der in der zweiten Lysierstufe 17.2 noch vorhandenen le benden Mikroorganismen.After the above-mentioned reaction time, the content of the first lysing stage 17.1 is transferred via a line 31.1 following the bottom of the first lysing stage 17.1 to a second lysing stage 17.2 , the sewage sludge to be treated also being processed in the second lysing stage 17.2 from the surfactant supply 18 by means of a dosing device 19.2 via a line 20.2, in turn, biodegradable surfactant is supplied, which in the second lysing stage 17.2 is mixed with the sewage sludge in a nig by means of an agitator 21.2 and, if appropriate, via a line 25.2 and an (oxygen) ring line 22.2 with acid is enriched. Also in this second Lysier stage 17.2 about 50% of the micro organisms still living are lysed due to the addition of appropriate surfactant (s), so that after the given reaction time, which can be determined empirically without further empirical determination, about 75% of the microorganism originally present is already present nisms are lysed. The metering of the amount of surfactant via the metering device 19.2 takes into account the le microorganisms still present in the second lysing stage 17.2 .

Dieses Procedere kann je nach den vorhandenen Einflußgrö ßen beliebig häufig (n-mal) wiederholt werden, bis der aufzubereitende Klärschlamm mithin letztlich in die letz te/n-te Lysierstufe 17.n gelangt, in welcher mithin der Anteil lysierter Mikroorganismen entsprechend groß ist und die biologisch abbaubaren Tenside, die in den einzelnen Lysierstufen 17 jeweils aus dem Tensidvorrat 18 dosiert zugegeben worden sind, weitgehend abgebaut sind.This procedure can be repeated any number of times (n times), depending on the influencing factors available, until the sewage sludge to be treated ultimately ends up in the last / nth lysing stage 17. N, in which the proportion of lysed microorganisms is accordingly large and the biodegradable surfactants, which were added in doses from the surfactant supply 18 in the individual lysing stages 17 , are largely degraded.

Dabei sei an dieser Stelle darauf verwiesen, daß die Menge der einer Lysierstufe 17 zuzugebenden Tenside auch deshalb von Stufe zu Stufe abnehmen kann, weil - wie bereits aus geführt - die lysierte Mikroorganismen ein hervorragendes Nahrungsmittel für die noch lebenden Mikroorganismen bil den, und mithin nur dafür gesorgt zu werden braucht, daß sich die noch verbliebenen lebenden Mikroorganismen auf grund der grenzflächenaktiven Wirkung der Tenside "mög lichst rasch bis zum Platzen überfressen".It should be noted at this point that the amount of surfactants to be added to a lysing stage 17 can also decrease from stage to stage because - as already stated - the lysed microorganisms form an excellent food for the still living microorganisms, and therefore only it must be ensured that the remaining living microorganisms owing to the surfactant effect of the surfactants "overeat as quickly as possible".

Der aus der n-ten Lysierstufe 17.n über eine Leitung 31.n abgeführte, aufbereitete Klärschlamm ist mithin erfin dungsgemäß im wesentlichen kein solcher mehr, da sowohl die Mikroorganismen als auch die dem Klärschlamm zuge mischten Tenside - je nach Anzahl der gewählten Lysierstu fen 17 - im wesentlichen zu CO₂ und auch im übrigen un kritischen Stoffen abgebaut sind. Aus der letzten (n-ten) Lysierstufe 17.n wird das Aufbereitungsprodukt über eine Leitung 37 in die Vorklärungsstufe 5 zurückgeführt.The treated sewage sludge discharged from the n-th lysing stage 17. N via a line 31. N is therefore essentially none according to the invention, since both the microorganisms and the surfactants mixed with the sewage sludge - depending on the number of the selected lysing stages 17 - are essentially broken down to CO₂ and other un critical substances. From the last (nth) lysing stage 17. N, the treatment product is returned to the preliminary clarification stage 5 via a line 37 .

Ggf. kann aus einer Zwischen-Lysierstufe 17.1 bis 17. (n-1) austretendes Austragsgut über eine Leitung 32.1 bis 32. (n- 1) und die Leitung 15 in den oberen Abschnitt des Faul turms 7 geleitet werden, wobei noch angemerkt sei, daß so wohl in der Leitung 15 als auch in den Leitungen 31 Pumpen 33 angeordnet sind. Weiterhin sei darauf verwiesen, daß aus den einzelnen Lysierstufen 17.1, 17.2, . . . 17.n über Leitungen 34.1 bzw. 34.2 etc. bzw. 34.n aufbereitetes Was ser aus den Lysierstufen 17 abgezogen und über eine Sam melleitung 35 dem Faulturm 7 zugeleitet werden kann, in welcher ebenfalls eine Pumpe 33 angeordnet ist. Außerdem ist in den Leitungen 34 jeweils ein Absperrorgan 36 vor gesehen, um ein Abziehen von Wasser aus den einzelnen Ly sierstufen 17 ggf. auch selektiv vornehmen zu können.Possibly. can from an intermediate lysing stage 17.1 to 17 . (n-1) discharge material to be discharged via a line 32.1 to 32 . (n-1) and line 15 are passed into the upper section of the digester tower 7 , it should also be noted that pumps 33 are arranged in line 15 as well as in lines 31 . Furthermore, it should be pointed out that from the individual lysing stages 17.1 , 17.2 ,. . . 17 .n via lines 34.1 or 34.2 etc. or 34 .n processed water can be withdrawn from the lysing stages 17 and fed to the digestion tower 7 via a collecting line 35 , in which a pump 33 is also arranged. In addition, in each case a shut-off device 36 is seen in the lines 34 in order to be able to selectively carry out a removal of water from the individual ly 17 .

Alternativ kann der Auslaß 31.n der letzten Lysierstufe 17.n ggf. auch über die Leitung 37, die in der Zeichnung gestrichelt angedeutet ist, mit einer Leitung 38 verbunden sein, welche den unteren Endabschnitt des Faulturms 7 mit einer Klärschlamm-Entwässerungs-Einrichtung 39 verbindet, um ggf. das aus der letzten Lysierstufe 17.n austretende "Restprodukt" unmittelbar einer Entwässerung und Weiter verwertung ggf. Deponierung (bei 40) zuzuführen.Alternatively, the outlet 31. N of the last lysing stage 17. N may optionally also be connected via line 37 , which is indicated by dashed lines in the drawing, to a line 38 which connects the lower end section of the digester 7 to a sewage sludge dewatering device 39 connects, in order, if necessary, to feed the "residual product" emerging from the last lysing stage 17. N directly to a dewatering and further recycling, if necessary landfill (at 40 ).

Wie bereits ausgeführt worden ist, hat sich überdies ge zeigt, daß die Raum-/Zeit-Ausbeute des Faulprozesses für den erfindungsgemäß lysierten Klärschlamms - sei es nun bzgl. der ggf. in der über die Leitungen 34 abgezogenen Flüssigkeit, sei es bzgl. des "Endproduktes" einer Zwi schen-Lysierstufe 17. (n-1) - erheblich verbessert ist, so daß der Faulturm 7 gegenüber konventionellen Anlagen er heblich kleiner ausgebildet werden kann und die Methanaus beute erheblich größer ist, die letztlich in einen Gasbe hälter 41 gelangt, aus dem sie zur Verwendung als Heizmit tel nach Bedarf entnommen werden kann.As has already been explained, it has also been shown that the space / time yield of the digestion process for the sewage sludge lysed according to the invention - be it with regard to the liquid that may be drawn off via the lines 34 or with respect to the “End product” of an intermediate lysing stage 17 . (N-1) - is significantly improved so that the digester 7 can be made considerably smaller compared to conventional systems and the methane yield is considerably larger, which ultimately ends up in a Gasbe container 41 , from which it can be used as a heating agent Demand can be removed.

Es ist ohne weiteres erkennbar, daß mit der vorliegenden Erfindung eine geradezu revolutionäre Möglichkeit geschaf fen worden ist, Klärschlamm (d. h. insbesondere Überschuß- Klärschlamm) aus Klärwerken od. dgl. so aufzubereiten/ überwiegend zu vernichten, daß - abhängig von den oben er wähnten Einflußgrößen und/oder der Anzahl der Lysierstufen - allenfalls ein Bruchteil des zur Aufbereitung eingesetz ten Klärschlamms als Überschuß/Endprodukt verbleibt, so daß mithin u. a. auch die erforderliche Deponiekapazität auf einen Bruchteil zu reduzieren ist und sich dabei über dies noch auf einfachere Weise/mit geringerem Investions aufwand eine deutlich bessere Raum-/Zeit-Ausbeute an Koh lenwasserstoffgasen, insbesondere Methan, erzielen läßt.It is readily apparent that with the present Invention created an almost revolutionary possibility sewage sludge (i.e. in particular excess Sewage sludge) from sewage treatment plants or the like. predominantly destroy that - depending on the above he mentioned factors and / or the number of lysing stages - at most a fraction of that used for processing ten sewage sludge remains as excess / end product, so that u. a. also the required landfill capacity is to be reduced to a fraction and over this even easier / with less investment a significantly better space / time yield of Koh hydrogen gases, especially methane, can be achieved.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm, in dem bevorzugte Varian ten der Tensidzuführung sowie der Lysierungsstufe des er findungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt sind. Fig. 2 shows a block diagram in which preferred variants of the surfactant supply and the lysing stage of the inventive method are shown schematically.

Die Darstellung beschränkt sich auf die in diesem Zusam menhang wichtigen Aufbereitungsschritte, so daß hierbei von der biologischen Reinigungsstufe 9 ausgegangen wird. Das vorgereinigte Abwasser wird wie oben erläutert nach der biologischen Reinigungsstufe 9 einer Nachklärstufe 13 zugeführt. Aus dem Sumpf 13′ der Nachklärstufe 13 gelangt der aufzubereitende Klärschlamm über eine Leitung in einen Stabilisator 42, wo er unter Luftzufuhr 43 stabilisiert wird. Die sich hieran anschließende Tensidzuführung sowie Lysierung des Klärschlamms wird im folgenden jeweils ein zeln für drei bevorzugte Varianten A-C erläutert.The representation is limited to the processing steps important in this context, so that this is based on the biological cleaning stage 9 . The pre-cleaned wastewater is fed to a secondary clarification stage 13 after the biological treatment stage 9 . From the sump 13 'of the secondary clarification stage 13 , the sewage sludge to be treated arrives via a line in a stabilizer 42 , where it is stabilized with air supply 43 . The subsequent addition of surfactant and lysing of the sewage sludge is explained below in each case individually for three preferred AC variants.

Bei einer ersten Variante A (gestrichelte Linie) erfolgt die Dosierung biologisch abbaubarer Tenside zeitdosiert. Dies bedeutet, daß dem aufzubereitenden Klärschlamm auf dem Wege in eine Lysierstufe 17 in bestimmten Zeitinter vallen über entsprechend kürzer zu wählende Dosierzeiten t₁ bis t_n Tenside beigemischt werden, wobei die Tensidzufüh rung jeweils in der restlichen Zeit eines Intervalls, d. h. jeweils zwischen zwei Dosierzeiten t₁ bis t_n unter brochen bzw. abgesperrt ist. Die beigemischte Tensidmenge und die Dosierzeiten t₁ bis t_n werden in Abhängigkeit von den vorliegenden Verhältnissen/relevanten Einflußgrößen dosiert bzw. gesteuert.In the case of a first variant A (dashed line), the biodegradable surfactants are metered in at a time. This means that the sewage sludge to be treated on the way to a lysing stage 17 in certain time intervals over correspondingly shorter dosing times t 1 to t _n surfactants are added, the surfactant feed in each case in the remaining time of an interval, ie between two dosing times t 1 until t _n is broken or closed. The admixed amount of surfactant and the metering times t 1 to t _n are metered or controlled depending on the existing conditions / relevant influencing variables.

Das in die Lysierstufe 17 weitergeleitete Schlamm-Tensid- Gemisch reagiert dort fortwährend, wobei der Anteil an "aufgeplatzten" (=lysierten) Mikroorganismen durch die Menge der zugegebenen Tenside und die Dosierzeit zu be einflussen ist. Die infolge der Tensidbeimischung lysier ten Mikroorganismen stellen einen hervorragenden Nährstoff für die (zunächst) überlebenden sowie die zwischen zwei Dosierzeiten t₁ bis t_n, d. h. bei abgesperrter Tensidzu führung, eingeleiteten Mikroorganismen dar. In weiteren Zeitintervallen werden dem Klärschlamm wiederholt Tenside beigemischt, so daß der Anteil an lysierten Mikroorganis men fortwährend zunimmt, bis schließlich eine im wesentli chen vollständige Lysierung und Aufbereitung des Klär schlamms erfolgt.The sludge-surfactant mixture passed on to the lysing stage 17 reacts there continuously, the proportion of "burst" (= lysed) microorganisms being influenced by the amount of the surfactants added and the metering time. The microorganisms lysed as a result of the surfactant admixture represent an excellent nutrient for the (initially) surviving and the microorganisms introduced between two dosing times t 1 to t _n , ie when the surfactant supply is shut off. In further time intervals, surfactants are repeatedly added to the sewage sludge, so that the The proportion of lysed microorganisms increases steadily until finally an essentially complete lysing and treatment of the sewage sludge takes place.

Im Anschluß an die Lysierstufe 17 wird der lysierte Klär schlamm über Leitungen in eine Bio.-P.-Stufe 44, die der biologischen Reinigungsstufe 9 häufig vorgeordnet ist, zu rückgeführt. In der Bio.-P.-Stufe 44 werden i.a. die in lysiertem Klärschlamm enthaltenen kurzkettigen Fettsäuren benötigt, so daß die dort stattfindenden Umwandlungen durch Zuleiten des lysierten Klärschlamms erheblich ver einfacht werden.Following the lysing stage 17 , the lysed sewage sludge is piped back into a Bio.-P. stage 44 , which is often upstream of the biological cleaning stage 9 . In Bio.P. stage 44 , the short-chain fatty acids contained in lysed sewage sludge are generally required, so that the conversions taking place there are considerably simplified by supplying the lysed sewage sludge.

Bei einer zweiten Variante B (strichpunktierte Linie) wird das erfindungsgemäße Verfahren mehrstufig durchgeführt, wie es bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert wor den ist. Die Zugabe eines biologisch abbaubaren Tensids wird derart dosiert, daß in einer ersten Lysierstufe 17.1 lediglich ein Anteil, beispielsweise 50% der Mikroorga nismen des aufzubereitenden Klärschlamms "aufplatzt" (=ly siert). Dieser Anteil kann nach Wahl des Betreibers auch höher oder niedriger liegen. Der teilweise lysierte, auf zubereitende Klärschlamm wird i.a. in eine zweite Lysier stufe 17.2 überführt, in welcher ihm erneut Tenside - auch hier vorzugsweise Tenside, die biologisch abbaubar sind - zugeführt werden. In der zweiten Lysierstufe 17.2 erfolgt die Dosierung der Tensidmenge unter Berücksichtigung der in der zweiten Lysierstufe 17.2 noch vorhandenen, lebenden Mikroorganismen, so daß auch hier wieder wahlweise ein An teil von z. B. ca. 50% lysiert.In a second variant B (dash-dotted line), the method according to the invention is carried out in several stages, as has already been explained with reference to FIG. 1. The addition of a biodegradable surfactant is metered in such a way that in a first lysing stage 17.1 only a fraction, for example 50%, of the microorganisms of the sewage sludge to be treated "bursts" (= ly siert). This proportion can also be higher or lower at the operator's choice. The partially lysed sewage sludge that is to be prepared is generally transferred to a second lysing stage 17.2 , in which surfactants - again preferably surfactants that are biodegradable - are added to it. In the second lysing stage 17.2 , the amount of surfactant is taken into account, taking into account the living microorganisms still present in the second lysing stage 17.2 , so that here again a portion of z. B. lysed about 50%.

Der zunehmend lysierte und aufbereitete Klärschlamm wird nun in eine dritte Lysierstufe 17.3. weitergeleitet, wo ihm wieder eine entsprechend gesteuerte Tensidmenge zu geführt wird. Dieses Procedere kann abhängig von den vor handenen Einflußgrößen beliebig häufig (n-mal) wiederholt werden, bis der Klärschlamm schließlich in die letzte/n-te Lysierstufe 17.n gelangt. Der Klärschlamm aus der n-ten Lysierstufe 17.n ist im wesentlichen vollständig lysiert und aufbereitet, und kann in eine Bio.-P.-Stufe 44 oder eine biologische Reinigungsstufe 9 zurückgeführt werden.The increasingly lysed and processed sewage sludge is now in a third lysing stage 17.3 . forwarded, where it is fed a correspondingly controlled amount of surfactant. This procedure can be repeated any number of times (n times), depending on the influencing variables available, until the sewage sludge finally reaches the last / n-th lysing stage 17. n. The sewage sludge from the nth lysing stage 17. n is essentially completely lysed and processed, and can be returned to a Bio.P. stage 44 or a biological purification stage 9 .

Es sei darauf hingewiesen, daß aus den Lysierstufen 17.1 bis 17. (n-1) Teile des i. a. erst teilweise lysierten Klärschlamms abgezogen und einer Bio.-P.-Stufe 44 oder einem Faulturm 7 zugeleitet werden können.It should be noted that from Lysier stages 17.1 to 17 . (n-1) Parts of the generally only partially lysed sewage sludge can be withdrawn and fed to a Bio.P. stage 44 or a digestion tower 7 .

Bei einer dritten Variante C (durchgezogene Linie) wird die Lysierung einstufig und im wesentlichen vollständig durchgeführt. Die Menge des biologisch abbaubaren Tensids, das dem Klärschlamm auf dem Weg in die Lysierstufe 17 bei gemischt wird, wird derart dosiert, daß annähernd 100% der Mikroorganismen lysieren, also "aufplatzen". Dies be deutet, daß in dieser einen Lysierstufe 17 eine nahezu vollständige Lysierung des aufzubereitenden Klärschlamms erfolgt. Der abgeführte, lysierte Klärschlamm kann eben falls in eine Bio.-P.-Stufe 44 zurückgeleitet werden. Aus dem 100%ig lysierten Klärschlamm können zudem die darin enthaltenen Wirkstoffe, wie insbesondere Aminosäuren und dgl., durch Feststofftrennung/Extraktion 45 abgetrennt und zur Erzeugung von Düngemitteln u. dgl. verwendet werden. Überdies kann aus der Lysierstufe 17 austretendes Abtrags gut abgetrennt und einer Faulstufe 7 zugeführt werden.In a third variant C (solid line), the lysing is carried out in one step and essentially completely. The amount of the biodegradable surfactant, which is mixed with the sewage sludge on the way to the lysing stage 17 , is metered in such a way that approximately 100% of the microorganisms lyse, ie "burst". This means that an almost complete lysing of the sewage sludge to be treated takes place in this one lysing stage 17 . The discharged, lysed sewage sludge can also be returned to a Bio.P. stage 44 . From the 100% lysed sewage sludge, the active ingredients contained therein, such as in particular amino acids and the like, can also be separated by solids separation / extraction 45 and used to produce fertilizers and the like. Like. Be used. In addition, the removal from the lysing stage 17 can be separated off and fed to a digestion stage 7 .

BezugszeichenlisteReference list

1 Kommune
2 Abwasser-Sammelleitung
3 Rechen
4 Sandfang
5 mechanische Vorklärungsstufe
6 Leitung (5′ ./. 7)
7 Faulturm
8 Leitung (5 ./. 9)
9 biologische Reinigungsstufe
10 Rührwerk (in 9)
11 Pfeile (= Luft)
12 Leitung (9 ./. 13)
13 Nachklärstufe 13′ - Sumpf (von 13)
14 Leitung
15 Leitung
16 Leitung
17 Lysierstufe
18 Tensidvorrat
19 Dosiervorrichtung
20 Leitung (19 ./. 17)
21 Rührwerk
22 Ringleitung
23 Sauerstoffvorrat
24 Gebläse
25 Leitung
26 Mündungsstelle (von 25 in 27)
27 "Sauerstoffleitung"
28 Absperrorgan
29 Absperrorgan
30 Absperrorgan
31 Leitung
32 Leitung
33 Pumpen
34 Leitungen
35 Leitungen
36 Absperrorgan
37 Leitung
38 Leitung
39 Klärschlamm-Entwässerungseinrichtung
40 Deponie
41 Gasbehälter
42 Stabilisator
43 Pfeile (Luftzufuhr in 42)
44 Bio.-P.-Stufe
45 Extrakteur 1 municipality
2 waste water collecting pipe
3 rakes
4 sand trap
5 mechanical clarification stage
6 line ( 5 ′ ./. 7 )
7 digestion tower
8 line ( 5 ./. 9 )
9 biological cleaning stage
10 agitator (in 9 )
11 arrows (= air)
12 line ( 9 ./. 13 )
13 secondary clarification stage 13 ′ - swamp (from 13 )
14 line
15 line
16 line
17 lysing stage
18 stock of surfactants
19 dosing device
20 line ( 19 ./. 17 )
21 agitator
22 loop
23 oxygen supply
24 blowers
25 line
26 mouths (from 25 to 27 )
27 "oxygen line"
28 shut-off device
29 shut-off device
30 shut-off device
31 line
32 line
33 pumps
34 lines
35 lines
36 shut-off device
37 line
38 line
39 Sewage sludge dewatering device
40 landfill
41 gas tank
42 stabilizer
43 arrows (air supply in 42 )
44 Bio.P. level
45 extractor

Claims

1. A process for the treatment of (in particular excess) sewage sludge, characterized in that surfactants are added to the sewage sludge.

2. The method according to claim 1, characterized in that at least some of the surfactants used are organic is degradable.

3. The method according to claim 2, characterized in that the majority of the surfactants used biolo is biodegradable.

4. The method according to claim 3, characterized in that essentially exclusively biodegradable ten side can be used.

5. Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that to prepare sewage sludge - depending on the existing conditions / Influencing factors - approximately up to 200 mg surfactants per kg clarifying sludge dry matter (TM) can be added.

6. Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the added Surfactants - as homogeneous as possible - with the one to be processed Sewage sludge to be mixed.

7. The method according to claim 6, characterized in that the mixing with the application of shear forces follows.

8. Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that with one-stage Performing an essentially complete, i.e. H. 100 % lysing of the sewage sludge to be treated by a corresponding amount of added surfactants.

9. The method according to claim 8, characterized in that Active substances by solids separation / extraction from the in essentially completely lysed sewage sludge separated become.

10. The method according to claim 9, characterized in that the separated active substances, in particular amino acids and the like, for the production of fertilizers, (liquid) Lining and the like can be used.

11. The method according to one or more of the preceding Claims characterized by a multi-stage through guide.

12. The method according to claim 11, characterized in that the sewage sludge prepared in a first lysing stage ( 17.1 ) is at least partially transferred to a second lysing stage ( 17.2 ); that surfactants are added to it again in the second lysing stage ( 17.2 ); that the sewage sludge prepared in the second lysing stage ( 17.2 ) may be transferred to a third lysing stage ( 17.3 ) and so on

13. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the sewage sludge Surfactants at time intervals, d. H. added time-dosed become.

14. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that oxygen is introduced into at least one lysing stage ( 17 ).

15. The method according to claim 14, characterized by a largely evenly distributed introduction of Sauer material.

16. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the liquid separated from a ly sierstufe ( 17 ) is passed into a digester ( 7 ).

17. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the sewage sludge discharged from a Ly sierstufe ( 17 ) is returned to a biological cleaning stage ( 9 ).

18. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that after lysing in the nth lysing stage ( 17. n), sewage sludge removed from this is returned to a biological purification stage ( 9 ).

19. The method according to claim 17 or 18, characterized in that the discharged sewage sludge in a Bio.-P.- stage ( 44 ), which is the biological purification stage ( 9 ) before, is passed.

20. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the sewage sludge removed from this after lysing in the n-th lysing stage ( 17. n) is dewatered and possibly deposited.

21. Device for the treatment of (excess) sewage sludge, in particular in a secondary clarifier of a sewage treatment plant, for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, characterized by (at least) one (first) lysing stage downstream of the secondary clarifier ( 13 ) or the like ( 17.1 ), into which sewage sludge to be treated has to be passed and at least one surfactant has to be added, the (first) lysing stage ( 17.1 ) being provided with an outlet ( 31.1 ) which is equipped with a second lysing stage ( 17.2 ) and / or one Digestion tower ( 7 ) and / or a sludge drying station ( 39 ) is connected.

22. Device according to claim 21, characterized in that a plurality of lysing stages ( 17.1 , 17.2 ,..., 17 .n) are provided, the outlet ( 31 ) of the first to (n-1) th lysing stage ( 17 ) is in each case connected to the immediately second to nth lysing stage ( 17 ).

23. The device according to claim 21 or 22, characterized in that the lysing stage (s) ( 17 ) is designed as a basin or loading container (are).

24. Device according to claim 23, characterized in that the lysing stage (s) ( 17 ) is provided with an agitator ( 21 ) or the like. (Are).

25. The device according to claim 24, characterized by an agitator ( 21 ) by means of which the material to be stirred is subjected to shear forces.

26. Device according to one or more of claims 21 to 25, characterized in that the transfer of the sewage sludge to be treated into the first lysing stage ( 17.1 ) or from a lysing stage ( 17 ) into the immediately following lysing stage ( 17 ) by means of a pumpable homogenizer ( 33 ) takes place.

27. The device according to one or more of claims 21 to 26, characterized in that the (s) Lysierstu fe (s) ( 17 ) is assigned a metering device ( 19 ), by means of which from at least one surfactant supply ( 18 ) surfactant ( e) is to be fed.

28. The device according to claim 27, characterized in that a metering device ( 19 ) metered at time intervals, ie time-controlled.

29. Device according to one or more of claims 21 to 28, characterized in that the lysing stages ( 17.1 to 17. n) are connected to a biological cleaning stage ( 9 ).

30. Device according to one or more of claims 21 to 29, characterized in that the last Lysierstu fe ( 17. n) is connected to a dewatering station ( 39 ).

31. The device according to one or more of claims 21 to 30, characterized in that the lysing stage (s) ( 17 ) is (are) provided with a blowing device ( 22 ) by means of which oxygen or air can be blown into the lysing stage ( 17 ) is.

32. Use of an intermediate and / or end product of Method according to one or more of claims 1 to 20 or when using the device after one or more ren of claims 21 to 31 as fertilizer, (liquid) Feed or the like. Or as a starting material / component for a such product.