DE8717897U1 - Device for the treatment of digested sewage sludge - Google Patents
Device for the treatment of digested sewage sludgeInfo
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Description
PATENTANWÄLTE RUFJf · &ugr; *ID ;&Bgr;&Egr;&EEgr;:&eacgr;R STUTTGARTPATENT ATTORNEYS RUFJf · &ugr;*ID;&Bgr;&Egr;&EEgr;:&eacgr;R STUTTGART
Dipl.-Chem. Dr. Ruff Neckarstraße 50Dipl.-Chem. Dr. Ruff Neckarstrasse 50
Dipl.-Ing. J. Beier D-7000Stuttgart1Dipl.-Ing. J. Beier D-7000 Stuttgart1
Dipl.-Phys. Schöndorf Telefon 0711-299581Dipl.-Phys. Schöndorf Phone 0711-299581
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Gesellschaft mit beschränkter Haftung Sickingenstraße 9-13Limited liability company Sickingenstrasse 9-13
7000 Berlin 217000 Berlin-21
Vorrichtung zur BehandlungDevice for treatment von ausgefaultem Klärschlammof digested sewage sludge
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behardiung von ausgefaultem Klärschlamm.The invention relates to a device for treating digested sewage sludge.
Der bei der Abwasserreinigung anfallende Klärschlamm wird 1m allgemeinen vor seiner Beseitigung 1n flüssiger Form oder weiterer Entwässerung einer anaeroben Behandlung, kurz Faulung genannt, unterworfen. Bei einer Aufenthaltszelt zwischen 15 und 30 Tagen und meist auf 35 0C erhöhter Temperatur geht er dabei durch biologischen Abbau 1n eine relativ stabile, nicht mehr ekelerregende und nicht stinkende Form über. Gleichzeitig wird wertvolles Faulgas gewonnen. Ferner verringern sich die organischen Inhaltsstoffe des Schlammes um etwa die Hälfte. Es liegt daher nahe anzunehmen, daß sich auch das Volumen des ausgefaulten Schlammes gegenüber dem des Rohschlammes entsprechend reduzieren läßt. Infolgedessen sind hinter vielen Faulanlagen dafllr bestimmte Vorrichtungen, nämlich besondereThe sewage sludge that accrues during wastewater treatment is generally subjected to anaerobic treatment, known as digestion, before it is disposed of in liquid form or further dewatered. After a period of between 15 and 30 days and usually at a temperature of 35 0 C, it undergoes biological degradation into a relatively stable, no longer disgusting and non-smelling form. At the same time, valuable digestion gas is obtained. Furthermore, the organic contents of the sludge are reduced by about half. It is therefore reasonable to assume that the volume of the digested sludge can also be reduced accordingly compared to that of the raw sludge. As a result, certain devices, namely special
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Eindicker, vorgesehen worden, die Nacheindicker genannt werden. In diesen, nach dem Stand der Technik (vgl. Lehr- und Handbuch der Abwassertechnik, Bd. III, 2. Aufl., 1978, S. 95ff, Hsgbr. ATV, Verl. W. Ernst & Sohne, Berlin, München, Düsseldorf) dimensionierten Eindickern beträgt die Aufenthaltszeit der Feststoffe mehrere Tage.Thickeners, called post-thickeners, have been provided. In these thickeners, which are designed according to the state of the art (cf. Textbook of Wastewater Technology, Vol. III, 2nd edition, 1978, p. 95ff, Hsgbr. ATV, Verl. W. Ernst & Sohne, Berlin, Munich, Düsseldorf), the residence time of the solids is several days.
Es hat sich gezeigt, daß solche Nacheindicker oder ähnliche Vorrichtungen nur In seltenen Fällen die 1n sie gesetzten Erwartungen erfüllen. Meist bildet sich eine teilweise sehr feste Schwimmschlammdecke, so daß in den Eindickern drei mehr oder weniger scharf voneinander getrennte Zonen beobachtet werden können:It has been shown that such post-thickeners or similar devices only rarely meet the expectations placed on them. In most cases, a very solid layer of floating sludge forms, so that three more or less sharply separated zones can be observed in the thickeners:
1. unten die- gewünschte Bodenschiammschichc,1. below the desired floor foam layer,
2. in der Mitte eine Schicht mit relativ geringem Feststoffgehalt,2. in the middle a layer with relatively low solid content,
3. oben die bereits erwähnte Schwimmschlammschicht.3. above the already mentioned floating sludge layer.
Der bestimmungsgemäße Abzug von Dekantat ist unter diesen Umständen nicht möglich. Nachgeschaltete Schlammbehandlungsstufen werden Infolgedessen stark beeinträchtigt, zum einen, well sie wesentlich mehr als geplant Flüssigkeitsvolumen zu verarbeiten haben; zum anderen, weil fHe Konzentration der abgezogenen Flüssigkeit stark schwankt, je nachdem aus welcher Zone sie entnommen wurde.The intended removal of decantate is not possible under these circumstances. Downstream sludge treatment stages are therefore severely affected, firstly because they have to process significantly more liquid volume than planned; secondly because the concentration of the withdrawn liquid varies greatly depending on the zone from which it was taken.
Man hat daher 1n vielen Fällen auf eine Faulschlamm-Nache1nd1ckung völlig verzichtet und die dafür vorgesehenen Apparate durch den Einbau von Rührwerken und ähnlichem 1n einfache Misch- und Stapelbehälter umgewandelt.In many cases, the subsequent storage of sludge has therefore been completely dispensed with and the equipment intended for this purpose has been converted into simple mixing and stacking containers by installing agitators and the like.
Die Ursachen für das Versagen der Nacheindicker 'erden 1m allgemeinen auf unzulänglich ausgefauiten Schlamm zurückgeführt. Tatsächlich kann man Gasblasen beobachten, die die Schwimmschiammdecke durchbrechen jnd offenbar für de-The causes of the failure of the post-thickeners are generally attributed to inadequately digested sludge. In fact, gas bubbles can be observed breaking through the floating sludge cover and are apparently responsible for the
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?en Bildung und Aufrechterhaltung verantwortlich sind. Naheliegendste Abhnfemöglichkeit wHre somit, die Faulzeit soweit zu verlängern, bis alle organische Substanz abgebaut 1st und keinerlei Faulgas ment entstehen kann. Dieser Weg scheidet aber aus Kostengründen aus, well erfahrungsgemäß der Faulprozeß auch nach mehreren Monaten, ja sogar Jahren noch nicht vollständig beendet ist.The most obvious solution would be to extend the digestion period until all organic matter has been broken down and no digestible gas can be produced. However, this option is not feasible for cost reasons, as experience has shown that the digestion process is not completely finished even after several months or even years.
ciiic 6 &pgr; u e &Ggr; e nuQiiCnk&it bestünde uärin, uöfi uiöiöyiSCtiöü Prozeß der anaeroben Faulung gewaltsam zu unterbrechen, z.B. durch Zugabe von Giftstoffen oder durch physikalische Methoden, etwa starkes Erwärmen. Alle diese Wege sind aber - sei es aus Umweltschutz- oder aus Kostengrlinden - nicht gangbar.Another option would be to forcibly interrupt the anaerobic digestion process, e.g. by adding toxins or by physical methods, such as strong heating. However, all of these methods are not feasible - either for environmental or cost reasons.
Aber selbst wenn es gelänge, den Faulprozeß zun Stillstand zu bringen, müßten die im Faulschlamm unter Druck gelösten Gase aus diesem entfernt werden, bevor eine Schwerkrafteindickung erfolgen kann. Bekanntlich wird der Faulschlamm aus den Faulräumen am untersten Punkt entnommen, um ein Ansammeln von Sand und ähnlichen, leicht Sedimentlerenden Stoffen am Boden der Faulräume zu vermeiden. Infolgedessen steht der Faulschlamm vor seiner Entnahme unter einem Druck von bis zu 4 bar absolut. Entsprechende Faulgasmengen sind in ihm gelöst. Bei der Überleitung des ausgefaulten Faulschlammes aus dem Faulraum in den Nacheindicker erniedrigt sich der Druck auf atmosphärische Bedingungen, d.h. etwa 1 bar absolut. Dabei werden die gelösten Gase mindestens teilweise frei. Da in der Regel nicht einmal Vorrichtungen zur Abtrennung der so freigesetzten Gasblasen vorhanden sind, gelangt ein Schlamm-Gasgemisch in den Eindicker, das das Absetzen, insbesondere in seinem Einlaufbereich, erheblich behindert und zur Schwimmschlammdecken-Bildung beiträgt. Dazu kommt nach-But even if it were possible to bring the digestion process to a halt, the gases dissolved in the digested sludge under pressure would have to be removed before gravity thickening could take place. As is well known, the digested sludge is removed from the digestion chambers at the lowest point in order to avoid an accumulation of sand and similar, easily sedimented substances at the bottom of the digestion chambers. As a result, the digested sludge is under a pressure of up to 4 bar absolute before it is removed. Corresponding amounts of digestion gas are dissolved in it. When the digested digested sludge is transferred from the digestion chamber to the secondary thickener, the pressure drops to atmospheric conditions, i.e. around 1 bar absolute. The dissolved gases are at least partially released in the process. Since there are usually no devices available to separate the gas bubbles released in this way, a sludge-gas mixture enters the thickener, which significantly hinders settling, especially in the inlet area, and contributes to the formation of floating sludge layers.
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folgend die bereits oben beschriebene, weitere biologische Aktivität und das daraus resultierende Nachgasen des Schi ammes.This is followed by the further biological activity described above and the resulting post-gassing of the sludge.
Eine yakuumentgasung von Abwasserschlamm wird bereits in DE-OS 21 20 032 erwähnt, doch werden keine konkreten Angaben zu technischen Durchführung der Entgasung und der Eindickung gemacht. Außerdem wird lediglich eine Verbesserung der mechanischen Entwässerungseigenschaften, d.h. für eine Filtration oder eine Zentrifugation, angestrebt. Beispielswelse wird auf Seite 8 der DE-OS 21 20 032 als Ziel der Erfindung genannt, "eine beträchtliche Verminderung dieses Wasseranteils in den F1 lterrlickständen" zu ermöglichen. Besonders wird auf Seite 11 hervorgehoben, daß vor dem Dehydratisieren auf mechanischem Wege, vor dem Filtern und Zentrifugieren, der Schlamm entgast wird, und zwar im Vakuum und in der Regel bei Umgebungstemperatur. Die DE-OS 21 20 032 bezieht sich also nicht auf eine Entgasung mit dem Ziel, das Eindicken von z.B. Faulschlammen zu ermöglichen, Indem das Aufschwimmen des Schlammes unterbunden wird, weil Gasblasen vorher entfernt wurden. Dieses Phänomen wird in der erwähnten DE-OS nicht beschrieben, so daß es daraus weder bekannt war noch daraus entnommen werden konnte. Eine Vorrichtung zur Durchführung der Vakuumentgasung wird in DE-OS 21 20 032 nicht beschrieben. Vacuum degassing of sewage sludge is already mentioned in DE-OS 21 20 032, but no concrete information is given on the technical implementation of degassing and thickening. In addition, only an improvement in the mechanical dewatering properties, i.e. for filtration or centrifugation, is sought. For example, on page 8 of DE-OS 21 20 032 the aim of the invention is stated to be to enable "a considerable reduction in this water content in the filter residues". It is particularly emphasized on page 11 that before dehydration by mechanical means, before filtering and centrifuging, the sludge is degassed, in a vacuum and generally at ambient temperature. DE-OS 21 20 032 therefore does not refer to degassing with the aim of enabling the thickening of, for example, digested sludge by preventing the sludge from floating up because gas bubbles have been removed beforehand. This phenomenon is not described in the aforementioned DE-OS, so it was neither known from it nor could it be inferred from it. A device for carrying out vacuum degassing is not described in DE-OS 21 20 032.
Aus der anaeroben Abwasserreinigung 1st bekannt, das Belebtschlamm-Abwasser-Gemisch zur Verbesserung seines Sedimentationsverhaltens durch Entgasung von anhängenden Hasblasen zu befreien, z.B. durch Strippen mit Luft (Zuckerindustrie 109(1984) S. 133) oder durch Vakuum-Entgasung (Wat. Pollut. Control 1981, S. 285/286). In der auf die Entgasung folgenden Absetzstufe wird die Aufenthaltszeit des Schlammes nach der ersten Literaturstelle bewußt auf 10 - 20 Hinuten begrenzt, um Flotation infolge erneu-From anaerobic wastewater treatment it is known that the activated sludge-wastewater mixture in order to improve its sedimentation behavior can be freed of attached bubbles by degassing, e.g. by stripping with air (Zuckerindustrie 109(1984) p. 133) or by vacuum degassing (Wat. Pollut. Control 1981, p. 285/286). In the settling stage following degassing, the residence time of the sludge is deliberately limited to 10 - 20 minutes according to the first reference in the literature in order to avoid flotation as a result of renewed
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ter Gasbildung zu vermelden. Auch 1m zweiten Falle beträgt die Aufenthaltszeit weniger als eine Stunde. Es läßt sich nämlich rechnerisch nachweisen, daß erneute Blasenbildung schon nach Minuten, höchstens wenigen Stunden beginnt, da die Lösungskapazität des Wassers, selbst wenn nahezu vollständig entgast worden 1st, insbesondere für Methan, nur gering 1st.of gas formation. In the second case, the residence time is also less than an hour. It can be mathematically proven that renewed bubble formation begins after just a few minutes, or at most a few hours, since the dissolving capacity of the water, even when it has been almost completely degassed, is only low, especially for methane.
Sei der Abscheidung von Beiebtscnl ämfnf locken wird Im Wesentlichen ein feststoffarmer überlauf, eine Klärung, angestrebt; dieser Vorgang läßt sich tatsächlich 1n dem notwendigen kurzen Zeitraum durchführen. Bei der Eindickung von Schlämmen 1st es jedoch das Hauptziel, eine möglichst hohe Feststoffkonzentration zu erreichen, wobei die Klarheit des Überlaufs nur von untergeordneter Bedeutung 1st. Zu befriedigenden Eindickung sind aber wesentlich größere Zelträume erforderlich, wenigstens einigeWhen separating by-product flakes, the aim is essentially to achieve a low-solids overflow, a clarification; this process can actually be carried out in the necessary short period of time. When thickening sludge, however, the main aim is to achieve the highest possible solids concentration, whereby the clarity of the overflow is of only secondary importance. However, for satisfactory thickening, much larger tent spaces are required, at least some
j Sicherheit zu erneuter Blasenbildung, so daß eine derj Safety to renewed blistering, so that one of the
Faulschlamm-Eindickung vorgeschaltete Entgasungsstufe an sich nicht sinnvoll erscheint. Somit ist nach dem Stand der Technik eine Vakuumentgasung von Faulschlamm nic.H erfolgversprechend. The degassing stage preceding digested sludge thickening does not seem to make sense in itself. Thus, according to the current state of technology, vacuum degassing of digested sludge is not promising.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Eindickung von ausgefaultem Klärschlamm verbessert werden kann.The object of the invention is to create a device with which the thickening of digested sewage sludge can be improved.
Diese Aufgabe wird durch das Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. This problem is solved by the feature of claim 1.
Es hat sich überraschend gezeigt, daß dadurch eine befriedigende Faulschlamm-Eindickung erzielt werden kann. Der in der Vorrichtung behandelte Faulschlamm gibt Gasblasen, die sich neu bilden, leicht ab, so daß es nicht zu einem Aufschwimmen von nennenswerten Schlammteilen kommt.It has surprisingly been shown that a satisfactory thickening of the digested sludge can be achieved in this way. The digested sludge treated in the device easily releases gas bubbles that form, so that no significant amounts of sludge float to the surface.
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Es hat sich " -rr.fi-r ;;1s zweckmäßig erwiesen, das anfallende, auf annäherungsweise Atmosphärendruck verdichtete Abgas dem Faulgas zuzumisehen, da der Methangehalt des Ab' gases überraschenderweise deutlich höher Hegt, als nach dem Verhältnis der Löslichkelten zu erwarten 1st. Hierdurch wird vermieden, daß wertvolles Brenngas verloren fleht und Geruchsprobleme entstehen, wie es der Fall bei direkter Ableitung des Gases 1n die Atmosphäre wäre.It has proven to be useful to mix the resulting exhaust gas, compressed to approximately atmospheric pressure, with the digester gas, since the methane content of the exhaust gas is surprisingly much higher than would be expected from the ratio of solubility. This avoids valuable fuel gas being lost and odor problems arising, as would be the case if the gas were discharged directly into the atmosphere.
Heitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich außer aus den Unteransprüchen aus der Beschreibung und Zeichnung, wobei diese Merkmale für sich und 1n Kombination miteinander vorteilhafte Ausführungen ergeben können. In der Zeichnung zeigen:Further advantages and features of the invention can be seen from the description and drawings, in addition to the dependent claims, whereby these features can result in advantageous embodiments on their own and in combination with one another. The drawing shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, Fig. 1 is a schematic representation of a device,
Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch einen zur Vorrichtung nach der Erfindung gehörenden Stoffaustauschapparat,Fig. 2 shows a schematic section through a mass transfer apparatus belonging to the device according to the invention,
schematische Schnitte durch zwei Ausfühformen der Vorrichtung,schematic sections through two embodiments of the device,
Möglichkeiten der Niveauregelung im Blasen- »Hscheider, undPossibilities for level control in the bladder separator, and
Fig. 7 eine mögliche Durchsatzregelung der Einrichtung. Fig. 7 shows a possible throughput control of the device.
Der Faulbehälter 1 wird der Rohschlamm über die Leitung aus dem nicht dargestellten Klärwerk zugeführt, ' _,. 1. Das entsprechende Faulgas gelangt über Leitungen 3 und zu den Verbrauchern. Faulschlamm fließt aus einem Faulbehälter 1 über eine Leitung 5, ein Entspannungsventil 6 undThe raw sludge is fed to the digester 1 via the line from the sewage treatment plant (not shown), ' _,. 1. The corresponding digestion gas reaches the consumers via lines 3 and. Digested sludge flows from a digester 1 via a line 5, a relief valve 6 and
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eine Leitung 7 in einem Stoffaustauschapparat 8, von dort über eine Leitung 9 in einen Blasenabscheider 10, weiter über eine Pumpe 12, die den Faulschlamm durch eine Leitung 18 in einen Eindicker 19 fördert.a line 7 in a mass transfer apparatus 8, from there via a line 9 into a bubble separator 10, further via a pump 12, which conveys the digested sludge through a line 18 into a thickener 19.
Kurz hinter dem Ventil 6 entstehen in der Leitung 7 spontan die ersten Gasblasen im Faulschlamm, da durch die Druckabsenkung im Ventil 6 die Löslichkeit des Schlammes für das Faulgas erheblich unterschritten wurde. Das neue Sieichgewicht wird jedoch bei weitem nicht erreicht. Dazu muß im Apparat 8 durch Vergrößerung der Phasengrenzfläche und Turbulenz der Stoffaustausch intensiviert werden. Zur weitgehenden Trennung der Gasblasen vom Schlamm dient der Blasenabscheider 10, in dem durch Einhalten einer möglichst laminaren Strömung die noch vorhandenen größeren Blasen zur Oberfläche aufsteigen können,Shortly after valve 6, the first gas bubbles spontaneously form in the digested sludge in line 7, since the pressure reduction in valve 6 has significantly reduced the solubility of the sludge for the digested gas. However, the new equilibrium is not reached by a long way. To do this, the mass transfer in apparatus 8 must be intensified by increasing the phase boundary area and turbulence. The bubble separator 10 serves to largely separate the gas bubbles from the sludge, in which the larger bubbles that are still present can rise to the surface by maintaining a flow that is as laminar as possible.
Aus dem Schlamm entferntes Gas muß sowohl Über die Leitung 13 aus dem Behälter 8 als auch Über die Leitung 14 aus dem Behälter 10 abgezogen werden. Hierzu dient die Vakuumpumpe 16, die aus der gemeinsamen Leitung 15 1n die Leitung 17 und - sofern gewünscht - 1n die Faulgassammelleitung 4 fördert.Gas removed from the sludge must be withdrawn both via line 13 from the container 8 and via line 14 from the container 10. This is done by the vacuum pump 16, which pumps gas from the common line 15 into line 17 and - if required - into the digester gas collection line 4.
Bei gllnstigen örtlichen Verhältnissen kann es möglich sein, den Blasenabscheider 10 beispielsweise 10 m Über dem F1Uss1gke1tsn1veau 1m Eindicker 19 aufzustellen. In diesem Falle wUrde der Schlamm auch bei hohem Unterdruck allein Infolge der Schwerkraft Über die Leitungen 11 und 18 1n den Eindicker 19 fließen, so daß diese Anordnung die Druckerhöhungseinrichtung bilden wUrde. Die 1n F1g. 1 dargestellte Pumpe 12 könnte dann entfallen.Under favorable local conditions, it may be possible to set up the bubble separator 10, for example, 10 m above the liquid level in the thickener 19. In this case, even at high negative pressure, the sludge would flow into the thickener 19 via the lines 11 and 18 solely as a result of gravity, so that this arrangement would form the pressure-increasing device. The pump 12 shown in Fig. 1 could then be omitted.
Wird der Stoffaustauschapparat 8 z.B. 6 m Über dem Niveau 1m Faulbehälter 1 aufgestellt und In 1hm ein Druck von etwa 0,4 bar absolut aufrechterhalten, so fließt 1m Faul-If the mass transfer apparatus 8 is placed e.g. 6 m above the level of 1m digester 1 and a pressure of about 0.4 bar absolute is maintained in 1hm, then 1m digester
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schlamm von selbst in dem Maße aus dem Faulbehälter 1 über die Leitungen 5 und 7 zu, wie Rohschlamm über die Leitung 1 in den Faulbehälter 1 gepumpt werden; auf das Ventil 6 sowie auf die noch zu beschreibende Durchsatzregelung kann dann verzichtet werden.Sludge automatically flows from the digester 1 via lines 5 and 7 to the extent that raw sludge is pumped into the digester 1 via line 1; valve 6 and the flow control (to be described later) can then be dispensed with.
Der Schwerkrafteindicker 19 besteht 1n aller Regel aus einem runden Betonbehälter mit Vorrichtungen 26 zur gleichmäßigen Einleitung des entgasten Faulschlammes, mit einer Überlaufrinne für das Dekantat 27 und einem Bodenabzug 22 fUr den eingedickten Schlamm. Häufig 1st auch ein - in Fig. 1 nicht dargestelltes - Krählwerk zur Unterstützung des Eindickvorganges vorhanden. Der FlUssigkeitsinhalt unterteilt sich in eine Klarwasserzone 20 und eine Schlammzone 21. Beide Zonen sind mehr oder weniger scharf voneinander getrennt.The gravity thickener 19 generally consists of a round concrete tank with devices 26 for the even introduction of the degassed digested sludge, with an overflow channel for the decantate 27 and a bottom drain 22 for the thickened sludge. A rake mechanism (not shown in Fig. 1) is also often present to support the thickening process. The liquid content is divided into a clear water zone 20 and a sludge zone 21. Both zones are more or less clearly separated from one another.
Die Bemessung des E1nd1ckers 19 erfolgt nicht anders als bisher Über die sogenannte Feststoffbeschickung, wobei ein Wert von 50 kg TS/m*d als normal anzusehen 1st. Sind beispielsweise 15 m3/h Faulschlamm mit einem Feststoffgehalt von 3 %, entsprechend rund 30 kg/m3, einzudicken, so 1st eine FIUss1gkeitsoberflache von 216 m* erforderlich. Der Durchmesser eines runden Eindickers wäre 16,6 m. Nimmt man vereinfachend an, daß die mittlere Feststoffkonzentration 1n der Schlammschicht 4,5 % TS oder etwa 45 kg/m3 ist und daß dazu eine Aufenthaltszelt der Feststoffe von 1 d notwendig 1st, so ergibt sich die einzuhaltende Höhe der Schlammzone 21 Über dem (als eben gedachten) Boden des E1nd1ckers zu 1,1 m. Bei einer Aufenthaltszelt von 1 d bilden sich erfahrungsgemäß 1m Eindicker wieder Glasblasen, die aber wegen der andersartigen Schlammkonsistenz nach Entgasung zur Oberfläche aufsteigen, ohne nennenswerte Feststoffe zu flotieren. Es kann manchmal sinnvoll sein, zur Vermeidung von Geruchsemissionen den Eindicker mit seiner Abdeckhaube 24 zu versehen, diese unter Unter-The design of the endowment 19 is no different than before, based on the so-called solids feed, whereby a value of 50 kg TS/m*d is considered normal. If, for example, 15 m 3 /h of digested sludge with a solids content of 3 %, corresponding to around 30 kg/m 3 , is to be thickened, a liquid surface of 216 m* is required. The diameter of a round thickener would be 16.6 m. If we assume for simplicity that the average solids concentration in the sludge layer is 4.5 % TS or about 45 kg/m 3 and that a residence time of 1 d for the solids is necessary, the height of the sludge zone 21 to be maintained above the (imagined) bottom of the thickener is 1.1 m. Experience shows that with a residence time of 1 d, glass bubbles form again in 1 m of thickener, but due to the different sludge consistency, they rise to the surface after degassing without floating any significant solids. It can sometimes be useful to provide the thickener with its cover 24 in order to avoid odor emissions, which can be removed under
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druck zu setzen und die Über die Leitung 25 abgesaugte Abluft einer Desodorierung zuzuführen. Eine mögliche Ausbildungsform des Stoffaustauschapparates zeigt Fig. 2.pressure and to feed the exhaust air extracted via line 25 to a deodorization process. A possible design of the mass transfer apparatus is shown in Fig. 2.
Der Schlamm tritt über die Leitung 7 am oberen Teil des Behälters 8 ein und durchströmt diesen im wesentlichen in vertikaler Richtung. Im Behälter sind Einbauten 28a bis 28e 1n Form von abgeschrägten Flächen oder Platten vorhanden die den Schlamm bei seinem Durchlaufen in der im wesentlichen vertikalen Strömungsrichtung umlenken und die notwendige Stoffaustauschfläche erzeugen.The sludge enters the upper part of the tank 8 via line 7 and flows through it essentially in a vertical direction. The tank contains fittings 28a to 28e in the form of bevelled surfaces or plates which redirect the sludge as it passes through in the essentially vertical flow direction and create the necessary mass transfer surface.
Diese Einbauten sind vorteilhaft in eine/n Winkel zwischen 10° und 30° abwärts, also gegenüber der Horizontalen und 1n Strömungsrichtung geneigt. Der Winkel kann zwischen 5° und 45° variieren. Der Boden des Behälters hat die Form eines Trichters und ist gegenüber der Horizontalen um einen Winkel v^n über 45° geneigt, um Feststoffablagerungen in diesem Bereich zu vermelden.These fittings are advantageously inclined downwards at an angle of between 10° and 30°, i.e. relative to the horizontal and in the direction of flow. The angle can vary between 5° and 45°. The bottom of the tank has the shape of a funnel and is inclined at an angle of more than 45° relative to the horizontal in order to prevent solid deposits in this area.
Im Gasraum 29 sammelt sich ein Teil des freigesetzten Gases und wird über die Leitungen 13 und 15 und die Pumpe 16 1n die Faulgasleitung 4 eingespeist. Zur Vermeidung der Absaugung von Schaum 1st ein mechanischer Schaumbrecher 40, beispielsweise mit einem an sich bekannten drehbaren Schaumbrecherarm angeordnet. Er 1st in dar Lage, auch stabilen Schaum zu zerstören. Vorteilhaft sollte der Schaumbrecher 1m Bereich der Absaugleitung 13 angeordnet sein.A portion of the released gas collects in the gas chamber 29 and is fed into the digester gas line 4 via the lines 13 and 15 and the pump 16. To prevent the extraction of foam, a mechanical foam breaker 40 is arranged, for example with a known rotating foam breaker arm. It is able to destroy even stable foam. The foam breaker should advantageously be arranged in the area of the extraction line 13.
In Fig. 3 1st die Kombination von Stoffaustauschapparat 8 und Blasenabscheider 10 in einem gemeinsamen Behälter dargestellt. Ein an seinem Boden offener Behälter 8 mit Einbauten, ähnlich den anhand Flg. 2 beschriebenen, ragt durch den Deckel des 1m Durchmesser größeren Blasenabscheide-Behälters 10 hindurch. Der Flüssigkeitsspiegel 31 im Blasenabscheider 10 sollte etwas Über vom Behälterman-In Fig. 3, the combination of mass transfer apparatus 8 and bubble separator 10 is shown in a common container. A container 8 with an open bottom and internals similar to those described in Fig. 2 protrudes through the lid of the bubble separator container 10, which is 1 m larger in diameter. The liquid level 31 in the bubble separator 10 should be slightly above the container casing.
a 26 150 :"::": ·: -"=io '-.a 26 150 :"::": ·: -"=io '-.
tel des Behälters 8 liegen und die untersten Einbauten 28c gerade berühren, um ein möglichst ruhiges Einströmen des über die Einbauten 28a bis 28c herabrieselnden Schlammes 1n die Flüssigkeit 32 zu gewährleisten. Gegebenenfalls können an dieser Stelle weitere Bleche zur Strömungsführung angebracht werden. Der Gasraum 33 über dem Flüssigkeitsspiegel 31 sollte nicht zu klein dimensioniert werden, um etwaigen Schaum ausreichend Zelt zum weltgehenden Zerfall zu geben. Gas kann aus desi Gasraum 33 über Löcher 30 im Mantel des Behälters 8 in den Stoffaustauschipparat 8 und von dort über die Leitung 13 abgezogen werden.part of the container 8 and just touch the lowest fittings 28c in order to ensure that the sludge trickling down over the fittings 28a to 28c flows as smoothly as possible into the liquid 32. If necessary, additional plates can be attached at this point to guide the flow. The gas space 33 above the liquid level 31 should not be too small in order to give any foam sufficient time to completely break down. Gas can be drawn from the gas space 33 via holes 30 in the casing of the container 8 into the mass transfer apparatus 8 and from there via the line 13.
Fig. 4 zeigt eine andere Kombination von Stoffaustauschapparat und Blasenabscheider. Der Stoffaustauschapparat 1st 1n diesem Falle ein an sich bekannter Flüssigxeitsttrahlsauger, der aus den Teilen Treibdüse 34, Fangdüse 35, Mischraum 36 und Diffusor 37 besteht. Die Druckreduzierung des in der Leitung 5 strömenden Schlammes erfolgt hierbei 1n der Treibdüse 34, wobei der Schlamm eine ent-Iprechende Geschwindigkeit erhält. Dadurch wird Gas aus dem Gasraum 33 durch den Ringquerschnitt zwischen Treibdüse 34 und Fangdüse 35 angesaugt. Im Mischraum 36 vermischen sich Gas und zu entgasender Schlamm, wobei wegen der hohen Turbulenz ein intensiver Stoffaustausch stattfindet. Im Diffusor 37 wird ein Teil der kinetischen Energie des Gemisches wieder in Druckenergie umgewandelt. Der Umlenktopf 38 dient zur weiteren Beruhigung der Strömung. Die Seltenwände des Umlenktopfes enden direkt unterhalb des Flüss1gke1tsspiegels 31, wodurch ein ruhiges überströmen in den Blasenabscheider gewährleistet 1st.Fig. 4 shows another combination of mass transfer device and bubble separator. The mass transfer device in this case is a known liquid jet suction device, which consists of the parts drive nozzle 34, collecting nozzle 35, mixing chamber 36 and diffuser 37. The pressure reduction of the sludge flowing in line 5 takes place in the drive nozzle 34, whereby the sludge is given a corresponding speed. As a result, gas is sucked in from the gas chamber 33 through the ring cross-section between the drive nozzle 34 and collecting nozzle 35. In the mixing chamber 36, gas and the sludge to be degassed mix, whereby an intensive mass transfer takes place due to the high turbulence. In the diffuser 37, part of the kinetic energy of the mixture is converted back into pressure energy. The deflection pot 38 serves to further calm the flow. The walls of the deflection pot end directly below the liquid level 31, which ensures a smooth overflow into the bubble separator.
Aus dem Vorangegangenen wurde die Notwendigkeit einer Niveauregelung 1m Blasenabscheider 10 deutlich. D1( F1g. 5 und 6 zeigen zwei verschiedene Möglichkeiten. Nach Fig. 5 wird 1n der AbI auf 1 eitung 11 ein Regelventil 41 vorgesehen. Es wird gesteuert in Abhängigkeit vom Stand desFrom the foregoing, the need for a level control in the bubble separator 10 became clear. Figs. 5 and 6 show two different possibilities. According to Fig. 5, a control valve 41 is provided in the outlet line 11. It is controlled depending on the level of the
A 26 150 "::": ·&idiagr; -*:il :- -A 26 150 "::": ·&idiagr; -*:il :- -
FIUss1gke1tsn1veaus 31, der von einem Niveau-Aufnehmer 45
gemessen und vom Regler 44 verarbeitet wird. Die Geräte
sind Über Impulsleitungen 42, 43 miteinander verbunden.
Die andere Möglichkeit nach Mg. 6 1st einfacher. Sie
setzt voraus, daß die AbI auf leitung &Pgr; nicht völlig mit
Flüssigkeit gefüllt 1st, wozu neben anderen eine gasseit1ge
Verb1ndungs1e1tung 47 erforderlich 1st. Durch den
Schwanenhals 16 bleibt Immer ein relativ konstantes FlUss1gke1tsn1veau
3l erhalten.Level sensor 45 and processed by controller 44. The devices
are connected to each other via impulse lines 42, 43.
The other possibility according to Mg. 6 1 is simpler.
assumes that the AbI on line &Pgr; is not completely
Liquid is filled, which requires, among other things, a gas-side connection 47. Through the
Gooseneck 16 always maintains a relatively constant liquid level 3l.
F1g. 7 zeigt den Faulbehälter 1 mit einer Einrichtung zur Regelung des Schlammdurchsatzes der Entgasungsanlage, der zweckmäßigerweise 1n Abhängigkeit vom Schlammspiegel 48 im Faulbehälter 1 gesteuert wird. Hierzu dienen beim AusfUhrungsbe1sp1el das Faulschlammniveau 1m Faulbehälter 1 abführende Niveaugeber 49, Regler 52 und Impulsleitungen 50 und 51.Fig. 7 shows the digestion tank 1 with a device for regulating the sludge throughput of the degassing system, which is expediently controlled depending on the sludge level 48 in the digestion tank 1. In the example, level sensors 49, controllers 52 and impulse lines 50 and 51 which discharge the digested sludge level in the digestion tank 1 are used for this purpose.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8717897U DE8717897U1 (en) | 1986-05-02 | 1987-05-01 | Device for the treatment of digested sewage sludge |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3614985 | 1986-05-02 | ||
| DE19873714591 DE3714591C2 (en) | 1986-05-02 | 1987-05-01 | Process and device for treating digested sewage sludge |
| DE8717897U DE8717897U1 (en) | 1986-05-02 | 1987-05-01 | Device for the treatment of digested sewage sludge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8717897U1 true DE8717897U1 (en) | 1991-03-07 |
Family
ID=27194325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8717897U Expired - Lifetime DE8717897U1 (en) | 1986-05-02 | 1987-05-01 | Device for the treatment of digested sewage sludge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8717897U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115611496A (en) * | 2022-11-04 | 2023-01-17 | 贵州航天乌江机电设备有限责任公司 | Harmless treatment device and method for waste drilling mud |
-
1987
- 1987-05-01 DE DE8717897U patent/DE8717897U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115611496A (en) * | 2022-11-04 | 2023-01-17 | 贵州航天乌江机电设备有限责任公司 | Harmless treatment device and method for waste drilling mud |
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