DE69920262T2

DE69920262T2 - Verfahren zur behandlung von schlämmen aus anlagen für biologische abwasserreinigung

Info

Publication number: DE69920262T2
Application number: DE1999620262
Authority: DE
Inventors: Djafer Malik; Francis Luck; Jacques Sibony
Original assignee: OTV SA
Current assignee: Veolia Water Solutions and Technologies Support SAS
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2019-12-04
Also published as: DE69920262D1; ATE276208T1; DK1137602T3; ES2228131T3; FR2786764B1; PT1137602E; FR2786763A1; EP1137602B1; EP1137602A1; WO2000034191A1; FR2786764A1; AU1509400A

Description

Die Erfindung betrifft die biologische Abwasserbehandlung zum Zweck ihrer Klärung, insbesondere, aber nicht ausschließlich, von städtischen oder industriellen Abwässern. Genauer gesagt betrifft die Erfindung die Behandlung von Schlämmen, die aus der biologischen Behandlung derartiger Abwässer stammen.
Derartige biologische Verfahren der Abwasserbehandlung bestehen darin, das zu reinigende Abwasser mit einer Biomasse zusammenzuführen, die eine Zersetzung der im Abwasser enthaltenen Verunreinigungen ermöglicht. Die Anwendung derartiger Verfahren führt zu einer fortschreitenden Erhöhung der Menge an Biomasse und zur Notwendigkeit der Entfernung der überschüssigen Biomasse. Diese überschüssige Biomasse wird nachfolgend mit dem Ausdruck „überschüssige Schlämme" bezeichnet.
Die stetig zunehmende Menge dieser überschüssigen Schlämme stellt ein schwerwiegendes Problem bei der biologischen Abwasserbehandlung dar.
Es wurden verschiedene technische Lösungen konzipiert, um diese Mengen zu verringern.
Unter diesen Techniken seien insbesondere die Verbrennung, das Trocknen, die nasse Oxidierung (OVH), die chemische und biologische Behandlung zum Zweck des Erhaltens von in der Landwirtschaft einsetzbaren Produkten, der biologische Abbau, d.h. im Wesentlichen die Methanisierung (oder anaerober Abbau) oder auch die thermophile aerobe Stabilisierung erwähnt.
Die Methanisierung und der thermophile aerobe biologische Abbau ermöglichen eine Verringerung der überschüssigen Schlämme durch Zersetzung eines Teiles der darin enthaltenen flüchtigen Stoffe (MV) bis zu etwa 50 % der Ausgangsmenge der Schlämme. Außer der Verringerung dieser flüchtigen Stoffe führen diese Verfahren zu einem biologischen Abbau und einer hygienischen Anpassung der überschüssigen Schlämme.
Nach dem Stand der Technik wurde bereits eine Erhöhung des Wirkungsgrades beim biologischen Abbau der Schlämme vorgeschlagen, indem diese Schlämme eine vorausgehende Behandlungsstufe durchlaufen sollten.
So wurden für eine derartige vorausgehende Behandlung ein mechanisches Zermahlen der Schlämme oder auch eine Ultraschallbehandlung vor der Zuführung in eine anaerobe Abbauanlage vorgeschlagen.
Diese vorausgehenden Behandlungen ermöglichen eine Verkürzung der Verweildauer der Schlämme in den Abbauanlagen, unter Beibehaltung einer nennenswerten Verringerung der flüchtigen Bestandteile der Schlämme. Jedoch führen derartige Vorbehandlungen bestenfalls zur Eliminierung von 60 % der flüchtigen Bestandteile aus den Schlämmen, so dass es erforderlich ist, die verbleibenden überschüssigen Schlämme nach dem Abbau zu entfernen. Ferner erfordern sie den Einsatz relativ kostspieliger Vorrichtungen.
Eine andere, auf der Wirkung von Ozon basierende Lösung, wurde ebenfalls vorgeschlagen. So wird nach dem in der europäischen Patentanmeldung EP-A-O 645 347 beschriebenen Verfahren der Vorschlag gemacht, Ozon auf die gemischte Flüssigkeit, die im biologischen Becken rezirkuliert wird, einwirken zu lassen, um die Erzeugung überschüssiger Schlämme zu reduzieren. Der wichtigste Nachteil dieser Methode ergibt sich aus den Schwierigkeiten, die der Einsatz eines derart stark oxidierenden Reagens wie Ozon sowie die Einsatzkosten desselben mit sich bringen.
Es ist aus FR 1435669 ein Verfahren bekannt, bei dem ein Abbau, gefolgt von einer nassen Oxidierung, kombiniert werden. Bei dieser Technik werden jedoch die zu behandelnden Schlämme zunächst einem Abbau unterworfen und dann oxidiert. Es besteht demnach die Gefahr des Einführens toxischer Bestandteile in den Abbauschritt. Diese Technik weist auch den Nachteil auf, dass sie beim Abbauschritt Schlämme zuführen kann, die sich schlechter abbauen lassen, was den Abbauschritt verlängern und erschweren würde.
Hauptzweck dieser Erfindung ist das Vorschlagen eines Verfahrens zur Behandlung von überschüssigen Schlämmen aus der biologischen Abwasserbehandlung, das möglicherweise die Erzeugung überschüssiger Schlämme ganz abstellt.
Diesen Zweck erreicht man mit der Erfindung, welche ein Verfahren zur Behandlung überschüssiger Schlämme aus mindestens einer biologischen Abwässerkläranlage betrifft, die zur Erzeugung überschüssiger Schlämme führt, wobei das Verfahren mindestens einen biologischen Abbauschritt und mindestens einen nassen Oxidationsschritt dieser Schlämme assoziiert, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst, bei denen die überschüssigen Schlämme bei Temperaturen zwischen 50 °C und 180 °C sowie bei Drücken zwischen 2 und 40 Bar nass oxidiert, einem biologischen Abbau unterworfen und danach dem nassen Oxidationsschritt zurückgeführt werden.
Es wurde nämlich in überraschender Weise festgestellt, dass eine derartige Behandlung der überschüssigen Schlämme durch nasse Oxidation, unter den oben erwähnten Temperatur- und Druckbedingungen, kombiniert mit einem biologischen Abbau, eine erhebliche Reduzierung des Volumens der überschüssigen Schlämme bewirkte und sogar zur vollkommenen Eliminierung dieser Schlämme führen kann. Ein derartiges Ergebnis bringt einen deutlichen Vorteil im Verhältnis zum Stand der Technik.
Es sei darauf hingewiesen, dass im Falle dieser Beschreibung, der Ausdruck „ (biologischer) Abbau" so zu verstehen ist, dass er das vom Fachmann bekannte Verfahren der Zersetzung von Schlämmen durch eine Biomasse bezeichnet. Dieser Ausdruck umfasst insbesondere:

– den anaeroben Abbau, auch Methanisierung genannt, bei denen die organischen Moleküle der Schlämme in CO₂, CH₄ und NH₃ zersetzt werden. Dabei kann der anaerobe Abbau mesophil sein, d.h., dass er bei einer Temperatur zwischen 30 °C und 37 °C erfolgt oder thermophil, d.h., dass er bei einer höheren Temperatur erfolgt;
– die aerobe thermophile Stabilisierung, die bei einer Temperatur zwischen 45 °C und 70 °C und bevorzugt zwischen 50 °C und 65 °C erfolgt, bestehend aus einer biologischen Oxidation durch Einleiten von Luft in einem Behälter mit Rührwerk.

Es sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass die von der Erfindung für die nasse Oxidation empfohlene Temperatur- und Druckbedingungen deutlich weniger streng sind, als die üblichen Bedingungen für die nasse Oxidation, bei der üblicherweise Temperaturen zwischen 180 °C und 300 °C sowie Drücke bis zu 120 Bar angewandt werden. Diese Bedingungen ermöglichen das Inaktivieren der Biomasse, um sie teilweise zu oxidieren und löslich zu machen, ohne dass dabei, in überraschender Weise, nicht lösliche mineralische Reststoffe (Oxide, Karbonate, Sulfate usw.) gebildet werden, die beim Abbauschritt nicht eliminiert werden könnten, die Funktion dieses Schrittes stören und somit die Möglichkeit zum Verringern der Menge an zu entfernenden Schlämmen einschränken würden.
Nach einer Variante umfasst das Verfahren einen zusätzlichen Eindickungsschritt der Schlämme beim Rückführen der Schlämme zum nassen Oxidationsschritt.
Der oben empfohlene nasse Oxidationsschritt kann während einer variablen Behandlungszeit angewandt werden, insbesondere als Funktion des zu behandelnden Abwassers. Nach einer bevorzugten Variante wird der vorhergehende nasse Oxidierungsschritt über eine Zeitdauer von 10 bis 180 Minuten durchgeführt.
Um den Wirkungsgrad dieses Schrittes noch zu erhöhen, kann ebenfalls bevorzugterweise ein vorheriger Schritt vorgesehen werden, bei dem der pH-Wert der aus der biologischen Kläranlage kommenden Schlämme auf einen Wert eingestellt werden kann, der je nach Fall zwischen 2 und 11 beträgt.
Immer mit dem Ziel der Erhöhung des Wirkungsgrades des nassen Oxidierungsschrittes im Rahmen des Verfahrens der Erfindung, erfolgt dieser Schritt vorteilhafterweise bei einem Verhältnis Oxidans/chemischer Sauerstoffbedarf(CSB) der unbehandelten überschüssigen Schlämme zwischen etwa 0,2 und 1,5.
Das beim Schritt der nassen Oxidierung anzuwendende Oxidierungsmittel kann Luft, Sauerstoff, an Sauerstoff angereicherte Luft, Wasserstoffperoxyd, alleine oder mit einem der drei vorhergehenden Zusammensetzungen kombiniert, sein.
Nach einer Variante des Verfahrens kann ebenfalls vorteilhafterweise ein Katalysator im Rahmen der nassen Oxidation eingesetzt werden, um die Leistungsfähigkeit bei der Reduzierung des CSB sowie beim Löslichmachen des CSB und der Verringerung der Menge der in den zu behandelnden Schlämmen befindlichen Suspensionsstoffen (MES) zu erhöhen. Dieser Katalysator kann homogen oder heterogen sein.
Bevorzugterweise ist dieser Katalysator ein Metall, der aus der Gruppe gewählt wird, die Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink und Mischungen oder Zusammensetzungen eines oder mehrerer dieser Metalle umfasst. In besonders bevorzugter Weise ist dieser homogene Katalysator eine lösliche Zusammensetzung von Kupfer und/oder Zink.
Nach einer interessanten Variante des Verfahrens kann der Ammoniakstickstoff bei der katalytischen Oxidationsbehandlung der Schlämme dadurch eliminiert werden, dass sich in der Oxidationseinheit ein heterogener Katalysator oberhalb der Schnittstelle zwischen der Gasphase (oxidierendes Milieu) und der flüssigen Phase (Schlämme) befindet. Diese Eliminierung kann dadurch perfektioniert werden, dass mindestens ein Teil der in der nassen Oxidierungseinheit vorhandenen gasförmigen Phase rezykliert wird, nachdem sie über den heterogenen Katalysator geleitet wurde, um eine ausreichende Berührungszeit mit den Schlämmen zu gewährleisten.
Diese integrierte Behandlung des Ammoniakstickstoffs gewährleistet insbesondere das Verhindern jeglicher Hemmung der Methanisierung durch diese Zusammensetzung sowie das Einschränken der Rückführungen unerwünschter Ammoniakbelastungen in die biologischen Behandlungsbecken.
Wird andererseits das Verfahren mit einer kontinuierlichen aeroben Stabilisierung angewandt, so umfasst das Verfahren der Erfindung vorteilhafterweise einen Schritt, der darin besteht, mindestens einen Teil der aus dem nassen Oxidationsschritt kommenden Gase zum aeroben Abbausschritt zu rezyklieren.
Die Erfindung sowie die verschiedenen Vorteile, die sie bringt, werden besser anhand der nachfolgenden Beschreibung von nicht einschränkenden Ausführungen, mit Bezug auf die einzige Figur, die eine schematische Darstellung einer Anlage zum Verwirklichen des Verfahrens der Erfindung zeigt, verständlich.
BEISPIEL 1
Die in 1 dargestellte Anlage wurde zum Behandeln von überschüssigen Schlämmen benutzt, die aus einer biologischen Kläranlage nach dem so genannten Verfahren der aktivierten Schlämme kommen.
Diese Anlage umfasst Mittel 1 zum Zuführen der aus einer derartigen Behandlung kommenden eingedickten überschüssigen Schlämme zu einer nassen Oxidationseinheit 2.
Diese nasse Oxidationseinheit 2 ist durch Überführungsmittel 3 mit einer Abbauanlage 4 verbunden, wobei diese Mittel das Zuführen der oxidierten Schlämme aus der nassen Oxidationseinheit ermöglichen. Diese Abbauanlage 4 besteht aus einem aeroben thermophilen Abbaureaktor, der bei einer Temperatur von ca. 55 °C arbeitet, wobei in diesem Reaktor die anaeroben Bakterien auf Polymersubstrate vom Typ Bio-Net 15 fixiert sind, die eine spezifische Fläche von 150 m²/m³ und eine Vakuumrate von 97 % aufweisen.
Die Anlage umfasst ferner Überleitungsmittel 5, mit denen die bereits abgebauten Schlämme aus der Abbauanlage 4 den Schlammeindickungsmitteln zugeführt werden, die eine aus einem Abscheider gebildete Trenneinheit 6 umfassen. Dieser Abscheider umfasst Mittel 7 zum Ableiten einer flüssigen Phase zu den biologischen Klärbecken und Mittel 8 zum Rückführen der festen Phase zur nassen Oxidationseinheit 2. Diese umfasst ferner Mittel 9 zum Rückführen der von ihr eingesetzten Oxidationsgase in die Abbauanlage 4. Im Rahmen dieser Ausführung der Erfindung werden die eingedickten Schlämme, die 23 g/l trockene Stoffe (MS) enthalten, davon etwa 16,5 g/l flüchtiger Trockenstoffe (MVS), kontinuierlich von den Zuführungsmittel 1 in die nasse Oxidationseinheit eingeführt.
Reiner Sauerstoff wird unter einem Druck von 4 Bar (bei Umgebungstemperatur) kontinuierlich dieser Einheit 2 zugeführt, um ein Verhältnis O₂/CSB von 0,45 zu erzielen. Die Oxidationstemperatur wurde auf 150 °C und die Verweildauer auf 30 Minuten festgelegt.
Es wurde ein Rührwerk im Inneren des Reaktors 2 eingesetzt. Die oxidierten Schlämme wurden am Ausgang des Reaktors 2 analysiert. Ihr pH-Wert ist von ursprünglich 7,5 auf 5,5 nach der Oxidation zurückgegangen. Die in Tabelle 1 angegebenen Ergebnisse zeigen, dass die CSB-Reduzierung vernachlässigbar bleibt und dass lediglich ca. 26 % des ursprünglichen Trockenstoffgehaltes übrig bleibt. Es wurde andererseits eine beträchtliche Steigerung der löslichen CSB festgestellt, was den Beweis erbringt, dass ca. 45 % der gesamten CSB der Schlämme in Einheit 2 löslich gemacht wurden.
Tabelle 1
Diese oxidierten Schlämme werden kontinuierlich zur Abbauanlage 4 geführt, wo sie einen konventionellen aeroben thermophilen biologischen Abbau erfahren. Das überschüssige Oxidationsgas wird vom trockenen Oxidationsreaktor 2 extrahiert und über die Leitung 9 in die Abbauanlage 4 eingeführt, um den Bedarf des aeroben bakteriellen Stoffwechsels zu decken und zum Erwärmen der Abbauanlage beizutragen. Die Zuführung des warmen oxidierten Schlamms über die Leitung 3 minimiert oder macht gar den Heizungsbedarf der Abbauanlage 4 über eine kostspielige Kalorienzufuhr von außen vollkommen überflüssig.
Die restlichen biologisch abgebauten Schlämme aus dieser Abbauanlage werden dann über die Überleitungsmittel 5 zur Flüssigkeit-Feststoff-Trenneinheit 6 (beispielsweise Aufschwimmanlage oder Abtropftisch) geleitet.
Die MS/MV-Bilanz zwischen den Schlämmen, die in den nassen Oxidationsreaktor 2 eintreten und aus der Abbauanlage 4 austreten, zeigt, dass die flüchtigen Stoffe zu etwa 65 % und die festen Stoffe zu etwa 58 % eliminiert werden. Nach der Dekantierung wurde die feste Phase in die nasse Oxidationseinheit 2 geleitet.
Über einen längeren Zeitraum wurden, ausgehend von der Abbauanlage 4, nur einige Schlammextraktionen mit Hilfe der Extraktionsmittel 11 durchgeführt. Das Verfahren der Erfindung hat demnach eine bedeutende Reduzierung von etwa 80 % solcher Extraktionen im Verhältnis zum früheren Stand der Technik ermöglicht.
BEISPIEL 2
Die in 1 dargestellte Anlage wurde zur Behandlung der überschüssigen Schlämme aus anderen biologischen Kläranlagen, die nach dem so genannten aktivierten Schlammverfahren arbeiten, genutzt.
Im Rahmen dieser Ausführung der Erfindung werden die eingedickten Schlämme, die im Durchschnitt 24 g/l Trockenstoffe enthalten, von denen ca. 21 g/l flüchtige Trockenstoffe sind, kontinuierlich über Zufuhrmittel 1 in die nasse Oxidationseinheit geleitet.
Es wird reiner Sauerstoff unter einem Druck von 4 Bar (bei Umgebungstemperatur) kontinuierlich in diese Einheit 2 geleitet, um ein O₂/BCS-Verhältnis von 0,45 zu erzielen. Die Oxidationstemperatur wurde auf 150 °C und die Verweildauer auf 30 Minuten festgelegt.
Es wurde ein Rührwerk im Inneren des Reaktors 2 eingesetzt. Die oxidierten Schlämme wurden am Ausgang des Reaktors 2 analysiert. Ihr pH-Wert ist von ursprünglich 7,5 auf 5,5 nach der Oxidation zurückgegangen. Die in Tabelle 2 angegebenen Ergebnisse zeigen, dass die CSB-Reduzierung etwa bei 8 % liegt und dass lediglich ca. 28 % des ursprünglichen Trockenstoffgehaltes (MS) übrig bleibt. Es wurde andererseits eine beträchtliche Steigerung der löslichen CSB festgestellt, was den Beweis erbringt, dass ca. 48 % der gesamten CSB der Schlämme in Einheit 2 löslich gemacht wurden.
Tabelle 2
Andererseits enthalten die oxidierten Schlämme 830 mg/l Essigsäure, 126 mg/l Propionsäure und 39 mg/l Buttersäure (flüchtige Fettsäuren (AGV)) sowie 4,9 g/l Kohlenwasserstoffe (Zucker), die aus der oxidierenden Zersetzung der bei der nassen Oxidation behandelten aktivierten Schlämme stammen. Diese Bestandteile werden leicht beim anaeroben Abbau assimiliert.
Diese oxidierten Schlämme werden kontinuierlich zur Abbauanlage 4 geleitet, wo sie einen klassischen thermophilen anaeroben biologischen Abbau erfahren. Die Zuführung des warmen oxidierten Schlamms über die Leitung 3 minimiert oder macht gar den für den anaeroben thermophilen bakteriellen Stoffwechsel erforderlichen Heizungsbedarf der Abbauanlage 4 über eine kostspielige Kalorienzufuhr von außen vollkommen überflüssig. Die aus dieser Abbauanlage kommenden abgebauten Restschlämme werden über die Überleitungsmittel 5 zum Abscheider 6 herausgeleitet. Die MS/MV-Bilanz zwischen den Schlämmen am Eingang des nassen Oxidationsreaktors 2 und am Ausgang der Abbauanlage 4 zeigt, dass etwa 70 % der flüchtigen Stoffe und etwa 62 % der trockenen Stoffe eliminiert werden. Nach dem Dekantieren wurde die feste Phase in die nasse Oxidationseinheit 2 geleitet.
Es wurden über einen Zeitraum von ca. 6 Monaten keine Schlämme aus der Abbauanlage 4 extrahiert. Das Verfahren der Erfindung hat es demnach ermöglicht, während dieser Zeitspanne das Extrahieren von überschüssigen Schlämmen im Verhältnis zum vorherigen Stand der Technik vollkommen zu unterdrücken.
VERGLEICHENDES BEISPIEL (stimmt nicht mit der Erfindung überein)
Die in 1 dargestellte Anlage wurde benutzt, um die aus der in Beispiel 2 erwähnten biologischen Kläranlage nach dem so genannten aktivierten Schlamm-Verfahren kommenden überschüssigen Schlämme zu behandeln. Es wurden 24 g/l Trockenstoffe, davon etwa 21 g/l flüchtige Trockenstoffe, kontinuierlich über die Zufuhrmittel 1 in die nasse Oxidationseinheit eingeleitet.
Es wurde reiner Sauerstoff unter höherem Druck als der in dieser Erfindung empfohlene, d.h. 50 Bar (bei Umgebungstemperatur) kontinuierlich in diese Einheit 2 eingeleitet, um ein O₂/CSB-Verhältnis von 0,90 zu erzielen. Die Oxidationstemperatur wurde bei einer höheren Temperatur als die von der Erfindung empfohlene eingestellt, nämlich bei 235 °C. Die Verweildauer der Schlämme in der nassen Oxidationseinheit wurde auf 60 Minuten festgelegt.
Es wurde ein Rührwerk im Reaktor 2 eingesetzt. Die oxidierten Schlämme wurden am Ausgang des Reaktors 2 analysiert. Ihr pH-Wert ist von anfänglich 7,5 auf 6,8 nach der Oxidation gefallen. Die in Tabelle 3 dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die Reduzierung der CSB bei etwa 85 % liegt und, dass nur etwa 25 % des Anfangsgehaltes an Trockenstoffe (MS) übrig bleiben, wobei es sich jedoch bei diesen Trockenstoffen im Wesentlichen um mineralische Stoffe handelt.
Tabelle 3
Anderseits enthalten die oxidierten Schlämme 2920 mg/l Essigsäure, 110 mg/l Propionsäure und 21 mg/l Buttersäure (flüchtige Fettsäure (AGV)) sowie 1,8 g/l Kohlenwasserstoffe (Zucker) aus der oxidierenden Zersetzung der bei der Behandlung durch nasse Oxidation aktivierten Schlämme.
Diese oxidierten Schlämme werden kontinuierlich zur Abbauanlage 4 geleitet, wo sie einen klassischen thermophilen anaeroben Abbau erfahren. Die aus dieser Abbauanlage kommenden abgebauten Restschlämme werden dann über die Überleitungsmittel 5 zum Abscheider 6 geleitet. Die MS/MV-Bilanz zwischen den Schlämmen am Eingang des nassen Oxidationsreaktors 2 und dem Ausgang der Abbauanlage 4 zeigt, dass etwa 75 % der flüchtigen Stoffe und etwa 52 % der trockenen Stoffe eliminiert werden. Nach dem Dekantieren wurde die feste Phase in die nasse Oxidationseinheit 2 geleitet.
Es mussten über einen Zeitraum von etwa 6 Monaten drei Schlammextraktionen aus der Abbauanlage 4 stattfinden, um die mittlere Konzentration der in der Abbauanlage 4 zirkulierenden Schlämme bei 17 g/l zu halten. Dieser Einsatz eines mit der Erfindung nicht übereinstimmenden Verfahrens hat es demnach nicht ermöglicht, über den besagten Zeitraum die Extraktionen von überschüssigen Schlämmen ganz zu unterdrücken, und zwar aufgrund der übermäßigen Mineralisierung der oxidierten Schlämme, die zu einer allmählichen Akkumulierung mineralischer Reststoffe in der Abbauanlage führen.
Ferner wurde der Betrieb der Abbauanlage durch mit der Toxizität der oxidierten Schlämme zusammenhängende betriebliche Instabilitäten besonders erschwert, weil diese Schlämme die Biomasse hemmende Stoffe sowie eine übermäßige Menge an flüchtigen Fettsäuren (AGV) enthalten, wenn sie bei Temperaturen oberhalb von ca. 170 °C oxidiert wurden, wie zusätzliche Versuche gezeigt haben.
Die beschriebenen Ausführungen haben nicht den Zweck, den Einsatzbereich der Erfindung einzuschränken. Es kann demnach eine Vielzahl von Änderungen erfolgen, ohne dass dabei der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims

Verfahren zur Behandlung überschüssiger Schlämme aus mindestens einer biologischen Abwässer-Kläranlage, die zur Erzeugung überschüssiger Schlämme führt, wobei das Verfahren mindestens einen biologischen Abbauschritt und mindestens einen nassen Oxidationsschritt dieser Schlämme umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst, dass die überschüssigen Schlämme bei Temperaturen zwischen 50 °C und 180 °C sowie bei Drücken zwischen 2 und 40 bar nass oxidiert werden, einem biologischen Abbau unterworfen werden und danach zum nassen Oxidationsschritt zurückgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen zusätzlichen Eindickungsschritt der Schlämme umfasst, der vor dem nassen Oxidationsschritt liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es einen zusätzlichen Eindickungsschritt beim Rückführen der Schlämme zum nassen Oxidationsschritt aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vorhergehende nasse Oxidationsschritt über eine Zeitdauer von 10 bis 180 Minuten durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt umfasst, bei dem der pH-Wert der Schlämme, vor der nassen Oxidation, auf einen Wert zwischen 2 und 11 eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der nasse Oxidationsschritt bei einem Verhältnis Oxidans/chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) der unbehandelten Schlämme zwischen etwa 0,2 und 1,5 stattfindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der nasse Oxidationsschritt in Gegenwart mindestens eines Oxidationsmittels stattfindet, wobei dieses Oxidationsmittel unter Luft, Sauerstoff, mit Sauerstoff angereicherter Luft und Wasserstoffperoxid, alleine oder mit einem der vorhergehenden Zusammensetzungen kombiniert, gewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der nasse Oxidationsschritt in Gegenwart von mindestens einem homogenen Katalysator erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der nasse Oxidationsschritt in Gegenwart von mindestens einem heterogenen Katalysator erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erwähnte Katalysator ein Metall aus der Gruppe ist, die Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink und Legierungen oder Zusammensetzungen eines oder mehrerer dieser Metalle umfasst.
Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim erwähnten Katalysator um eine lösliche Zusammensetzung von Kupfer und/oder Zink handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Katalysator innerhalb einer Einheit zur nassen Oxidation oberhalb der Schnittstelle zwischen der aus dem oxidierenden Milieu gebildeten Gasphase und der von den Schlämmen gebildeten flüssigen Phase befindet.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, das es einen Schritt umfasst, bei dem mindestens ein Teil der in der nassen Oxidationseinheit vorhandenen gasförmigen Phase rezykliert wird, nachdem sie über den heterogenen Katalysator geleitet wurde, um eine ausreichende Berührungszeit mit den Schlämmen zu gewährleisten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Digestionsschritt um einen thermophilen aeroben Stabilisierungsschritt handelt und dass es einen Rezyklierungsschritt von mindestens einem Teil der vom nassen Oxidationsschritt kommenden Gase zum biologischen Abbau umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim biologischen Abbauschritt entweder um einen anaeroben, mesophilen oder um einen anaeroben, thermophilen Digestionsschritt handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der biologische Abbauschritt bewirkt, dass eine auf Unterlagen fixierte Biomasse zu Stande kommt.