DE907280C - Verfahren und Vorrichtung zur Beschleunigung der Schlammfaulung in Abwasserreinigungsanlagen durch Kombination von Umwaelzung und Beheizung des Schlammes in einem Faulrau - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Beschleunigung der Schlammfaulung in Abwasserreinigungsanlagen durch Kombination von Umwälzung und Beheizung des Schlammes in einem Faulraum Zur Erzielung einer maximalen Gasausbeute und zur Beschleunigung des Faulprozesses ist es erforderlich, im Faulraum von Abwasserreinigungsanlagen einerseits ein Rührwerk oder eine Umwälzvorrichtung und andererseits eine Heizvorrichtung vorzusehen. Die für die Aufrechterhaltung der optimalen Temperatur im Faulraum und für die Erwärmung des eingeführten Frischschlammes erforderliche Wärme wird dabei meistens aus in der Anlage selbst anfallendem Faulgas erzeugt, und zwar entweder als Abwärme von Gasmotoren oder durch direkte Verfeuerung von Faulgas in einem Heizungskessel. Die Übertragung der erzeugten Wärme auf den Faulrauminhalt und den eingeführten Frischschlamm erfolgt indirekt durch beheizte Flächen. Diese beheizten Flächen haben in der Regel die Form von Rohrregistern, die an der Peripherie im Faulraum angeordnet sind, so daß im freien Innenraum des Faulraumes ein Rührwerk od. dgl. für die Umwälzung des Inhalts angeordnet werden kann, oder sie bestehen aus einem oder mehreren Rohrbündeln, welche so angeordnet sind, daß sie durch Öffnungen in der Decke des Faulraumes zugänglich und zwecks Reinigung aus dem Faulraum herausnehmbar sind. Die Umwälzung des Faulrauminhalts kann dabei mit Vorteil durch einen Schraubenschaufler mit bis tief in den Faulraum reichendem Saugrohr -bewirkt werden: Diese beheizten Flächen, seien es Rohrregister oder Rohrbündel, habenden Nachteil, daß sich nach kurzer Zeit Schlamm an ihnen festsetzt und eine Verkrustung der Wärmeaustauschflächen verursacht, welche eine eigentliche Wärmeisolation bildet. Die Beheizung wird dadurch unwirtschaftlich, und die Heizrohrregister oder Heizrohrbündel müssen häufig gereinigt werden, wozu sie entweder aus dem Faulraum entfernt werden müssen oder aber der Faulraum entleert werden müßte. Damit ist aber immer eine längere Betriebsunterbrechung verbunden. Durch die vorliegende Erfindung werden diese Nachteile behoben und eine bessere Leistung erzielt.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Beschleunigung der Schlammfaulung in Abwasserreinigungsanlagen durch Kombination von Umwälzung und Beheizung des Schlammes in einem Faulraum, gemäß welchem die Beheizung des anfallenden Schlammes durch eine glatte Heizfläche an derjenigen Stelle im Faulraum erfolgt, an welcher die durch die Umwälzungseinrichtung erzeugte Strömung des Schlammes am größten ist.
• Dadurch, daß die Heizfläche an derjenigen Stelle im Faulraum angeordnet ist, an welcher die durch die Umwälzungseinrichtung erzeugte Strömung am stärksten ist, wird erstens ein sehr guter Wärmeübergang von der Heizfläche auf den Schlamm erzielt und ferner eine Krustenbildung an der Heizfläche, die glatt ist und keinerlei Winkel und Ecken, an denen sich Stoffe absetzen könnten, aufweist, weitgehendst vermieden.
• In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen einer Vorrichtung am Faulraum einer Abwasserreinigungsanlage zur Beschleunigung der Schlammfaulung sowie eine Ausführungsvariante hierzu schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. I einen senkrechten Schnitt durch den Faulraum einer Abwasserkläranlage mit einer ersten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch einen ebensolchen Faulraum mit einer zweiten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, Fig. 3 eine Seitenansicht einer Ausführungsvariante der Umwälzungs- und Beheizungseinrichtung, teilweise im Schnitt, Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine Ausführungsvariante der Beheizungseinrichtung.
• An zentraler Stelle im Faulraum I einer Abwasserreinigungsanlage ist auf einem Träger 2 ein Rohr 3 senkrecht gelagert. Dieses Rohr 3 ist unten und oben offen, und seine Mündungen sind mit Vorteil etwas erweitert. Das Rohr 3 ist von einem Heizmantel 4 umgeben, welcher an eine Heizmediumleitung 5,5' angeschlossen ist. Das Heizmedium wird in einem Gasofen 6, der mit Vorteil mit anfallendem Methangas betrieben wird, erhitzt und durch eine Umwälzpumpe 7 in der Heizmediumleitung 5,5' in Zirkulation versetzt. Der Eintritt des Heizmediums in den Heizmantel 4 erfolgt, wie dargestellt, mit Vorteil unten und der Austritt oben. Im obersten Teil des Rohres 3 ist ein Umwälzpropeller 8 angeordnet, welcher am unteren Ende der senkrechten Welle eines Elektromotors 9, welcher auf einem Träger IO, der über einer Öffnung II im Deckel des Faulraumes I gelagert ist, sitzt. Die öffnung II ist gasdicht abgeschlossen. Oberhalb des Umwälzpropellers 8 ist auf der Welle des Elektromotors 9 ein Schutzkonus I2 angeordnet, welcher die Eintrittsstelle der Welle in das Gehäuse des Elektromotors 9 vor Spritzern schützt. Die Einführung des Frischschlammes in den Faulraum I erfolgt durch ein Rohr I3, welches an einem seitlich am untersten Teil des Rohres 3 angeordneten, den Heizmantel 4 durchsetzenden Rohrstutzen I4 angeschlossen ist. Der Frischschlamm gelangt so direkt in das beheizte Rohr 3 und wird von der in diesem herrschenden Strömung mitgerissen. Der Frischschlamm könnte aber auch einfach in den untersten Teil des Faulraumes I eingeleitet werden.
• Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform wird die Umwälzung des Schlammes durch eine außerhalb des Faulraumes I angeordnete Umwälzpumpe I5 bewirkt. Das Ansaugrohr I6 dieser Umwälzpumpe I5 ist an den untersten Teil eines Einführungsrohres I7 für den Frischschlamm, welches im untersten Teil des Faulraumes I mündet, angeschlossen. Auf diese Weise wird von der Umwälzpumpe I5 durch das Einführungsrohr I7 eingeführter Frischschlamm und Schlamm aus dem untersten. Teil des Faulraumes I angesaugt. Das Druckrohr I8 der Umwälzpumpe I5 mündet in den untersten Teil eines mit einem Heizmantel I9 versehenen, auf einem Träger 2O an zentraler Stelle im Faulraum I gelagerten Rohres 2I.
• Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig.3 ist das an zentraler Stelle im Faulraum auf einem Träger 22 gelagerte vertikale Rohr aus mehreren Teilen zusammengesetzt. Der oberste Teil 23 ist düsenartig ausgebildet, und an seiner engsten Stelle ist der Umwälzpropeller 24 angeordnet. Die mittleren Teile 25 und 25' dieses Rohres sind beheizt, wobei zur Beheizung eine spiralartig um sie geschlungene, von einem Heizmittel durchflossene Heizschlange 26 bzw. 26' dient. Die Heizschlangen 26 und 26' sind durch eine Überbrückungsleitung 27 miteinander verbunden. Das unterste Stück 28 des Rohres ist im Träger 22 gelagert und an seiner Mündung erweitert. Der Frischschlamm wird durch ein Rohr29, welches an einen am Teil25 des Rohres angesetzten Stutzen 3O angeschlossen ist, in diesen Teil 25 eingeführt.
• Durch den Umwälzpropeller 8 bzw. 24 wird in dem zentral im Faulraum i angeordneten Rohr 3 bzw. 21 oder 23, 25, 25', 28 eine starke Strömung erzielt. Diese starke Strömung verhindert, daß sich an der glatten Innenfläche dieses Rohres Dickstoffe oder Schlammabsonderungen, welche die Wärmeabgabe der beheizten Fläche an die schlammhaltige Flüssigkeit verschlechtern würden, festsetzen. Durch diese starke Strömung wird ein sehr guter Wärmeübergang von der beheizten Innenfläche dieses Rohres auf die schlammhaltige Flüssigkeit erzielt. Durch die Beheizung des Innenraumes dieses Rohres wird, wenn der Spiegel des Faulbehälterinhalts über der Mündung des Rohres liegt, eine Thermosyphonwirkung erzielt, wodurch die Strömung .der schlammhaltigen Flüssigkeit im Rohr noch verstärkt wird, und welche bewirkt, daß auch bei ruhendem Umwälzpropeller 8 eine Umwälzung der schlammhaltigen Flüssigkeit stattfindet. Die oben aus dem Rohr strömende, erwärmte schlammhaltige Flüssigkeit verteilt sich über die ganze Flüssigkeitsoberfläche im Faulraum I und sinkt allmählich nach unten, so daß eine gleichmäßige Aufwärmung des ganzen Faulrauminhalts und damit eine Beförderung des Faulprozesses erzielt wird.
• Mit Vorteil wird nur die innere Fläche des Rohres 3 bzw. 2I oder 25, 25' beheizt und die Außenseite des Heizmantels 4 bzw. I9 oder der Heizschlange 26, 26' mit einer Umkleidung aus wärmeisolierendem Material, die gleichzeitig den Heizmantel vor Korrosion schützt, umgeben. Damit wird die Thermosyphonwirkung noch erhöht. Wie in Fig. 4 dargestellt, können die Heizschlangen 26, 26' halbrundes, offenes Profil aufweisen, so daß das in ihnen fließende Heizmittel die Außenwand der Rohre 25, 25' direkt berührt. Nach außen sind die Heizschlangen 26, 26' von einem wärmeisolierenden und vor Korrosion schützenden Mantel 3I, z. B. einem Beton-Torkret-Mörtel, umgeben.
• Sollte nach langer Gebrauchszeit doch eine Reinigung des zentral im Faulraum angeordneten Rohres erforderlich werden, so wird der Träger IO mit dem Elektromotor 9 und dem Umwälzpropeller 8 und, bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3, eventuell der oberste Teil 23 des Rohres entfernt, zu welchem Zwecke über dem Faulbehälter mit Vorteil ein kleiner Montagekran vorgesehen wird. Nach Entfernen dieser Teile liegt die Öffnung des Rohres frei, und dieses kann nun auf einfachste Weise mit an Stangen angeordneten Bürsten oder belasteten Kanalbürsten gereinigt werden.
• Der das Rohr, in welchem die Umwälzung des Schlammes erzeugt wird, umgebende Heizmantel könnte auch elektrisch beheizt werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Beschleunigung der Schlammfaulung in Abwasserreinigungsanlagen durch Kombination von Umwälzung und Beheizung des Schlammes in einem Faulraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung des anfallenden Schlammes durch eine glatte Heizfläche an derjenigen Stelle im Faulraum erfolgt, an welcher die durch die Umwälzeinrichtung erzeugte Strömung am größten ist.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein an zentraler Stelle im Faulraum (I) der Ahwasserreinigungsanlage vertikal gelagertes, unten und oben offenes Rohr (3; 2I; 23, 25, 25', 28) mit einem Heizmantel (4; I9; 26, 26') versehen ist und daß eine Umwälzeinrichtung (8 bis I2; I5; 24) vorgesehen ist, durch welche in diesem vertikalen Rohr (3; 2I; 23, 25, 25', 28) eine Strömung des Schlammes erzeugt wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizmantel (4; I9; 26, 26') nach außen mit einer auch vor Korrosion schützenden, wärmeisolierenden Umkleidung (3I) versehen ist, derart, daß lediglich die Innenfläche des Rohres (3; 2I; 23, 25, 25', 28) als Wärmeaustauschfläche wirkt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizmantel (4; I9; 26, 26') durch ein flüssiges oder gasförmiges Heizmittel beheizt wird.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizmantel (4; I9; 26, 26') elektrisch beheizt ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzeinrichtung aus einem über dem Faulraum gelagerten Motor (9), dessen vertikale Welle in den obersten Teil des im Faulraum angeordneten vertikalen Rohres (3; 23) hineinreicht und in diesem einen Umwälzpropeller (8; 24) trägt, besteht.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzeinrichtung aus einer außerhalb des Faulraumes angeordneten Umwälzpumpe (I5) besteht, deren Druckleitung (18) in das im Faulraum angeordnete vertikale Rohr (21) mündet, derart, daß in :diesem Rohr (21) eine Strömung von unten nach oben erzeugt wird. B. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansaugrohr (16) der Umwälzpumpe (15) an den unteren Teil eines Rohres (17), durch welches der Frischschlamm in :den Faulraum eingeführt wird, und welches in den untersten Teil des Faulraumes mündet, angeschlossen ist; derart, daß von der Umwälzpumpe (15) der durch dieses Rohr (17) eintretende Frischschlamm und Schlamm aus dem untersten Teil des Faulraumes angesogen wird.