DE968618C - Verfahren zum Trocknen von Abwasserschlamm - Google Patents

Description

• Verfahren zum Trocknen von Abwasserschlamm Frischer und ausgefaulter häuslicher Abwasserschlamm enthält nachgewiesenermaßen neben großen Mengen an wertvollen Stoffen für die Pflanzenernährung und Erhaltung der Fruchtbarkeit des Mutterbodens auch noch solche Bestandteile, die der menschlichen Gesundheit schädlich sind, wie z. B. pathogene Keime und Spulwurmeier. Die landwirtschaftliche Verwertung von Abwasserschlamm kann nach Ansicht maßgebender Fachleute aber erst dann zu einem vollen Erfolg führen, wenn der Abwasserschlamm in getrockneter, von allem überschüssigen Wasserbefreiter und hygienisch einwandfreier Form dem Verbraucher zur Verfügung gestellt wird.
• Die bisher übliche Entwässerung des Schlammes auf Trockenbeeten erfüllt diese Bedingungen in keiner Weise. Außerdem erfordert die Durchführung dieses Verfahrens große Flächen und den Einsatz umfangreicher, kostspieliger Handarbeit. In den USA. sind daher Schlammentwässerungs-und-trocknungsverfahren entwickelt worden, die den obigen Forderungen besser gerecht werden. Der stark wasserhaltige Abwasserschlamm wird zunächst mit Hilfe geeigneter Verfahren, wie z. B. der Schlammwaschung, und unter Zusatz von Fällungsmitteln, wie Kalk, Eisensulfat, Aluminiumsulfat oder Eisenchlorid, koaguliert und im Anschluß daran auf Saugzellenfiltern zu einem stichfesten Filterkuchen entwässert. Dieser wird dann anschließend unter Zusatz von bereits getrocknetem Material im Heißluftstrom bis auf einen Restwassergehalt von etwa 5 bis Io % getrocknet.
• Dieses hygienisch einwandfrei arbeitende und weitgehend mechanisierte Trocknungsverfahren erfordert jedoch hohe Investitions- und Betriebskosten, die nur zum Teil durch den Verkauf des Endproduktes gedeckt werden. Das Heißgärverfahren von frischem Abwasserschlamm, das unter dem Namen Elka-Verfahren bekannt ist, will die Trocknung des frischen Abwasserschlammes auf rein biologischem Wege erreichen. In diesem Falle wird-der eingedickte Frischschlamm durch Verteilung auf weiträumigen Trockenbeeten bis zur Stichfestigkeit entwässert und dann zu Gärhaufen aufgeschichtet. In diesen wird durch die Tätigkeit von Mikroorganismen unter gleichzeitiger Erwärmung auf 6o bis 8o° C auf rein biologischem Wege eine Humifizierung der organischen Stoffe, eine Trocknung und eine Sterilisierung der Feststoffe durchgeführt. Bei genügend länger Rottezeit kann das Material bis auf einen Restwassergehalt von Io bis 15 % getrocknet werden. Dieses Verfahren, das ebenfalls zur Erlangung eines hygienisch einwandfreien Endproduktes führt, hat wohl den Vorteil niedriger Investitionskosten. Zur Durchführung des Verfahrens werden jedoch sehr große Geländeflächen und der Einsatz umfangreicher Handarbeit benötigt. Außerdem besteht die große Gefahr von Geruchsbelästigungen. Es darf weiterhin nicht unerwähnt bleiben, daß der aerobe Rotteprozeß sehr große Verluste an organischer Masse und Pflanzennährstoffen verursacht. Zur Beschleunigung der Trocknung ist es dabei bekannt, den Frischschlamm mit dem sehr trocken vergorenen Schlamm zu mischen.
• Die nachstehend beschriebene chemisch-biologische Schlammtrocknung will nun unter Verwendung der Vorteile der bekannten Verfahren deren Nachteile soweit wie möglich ausschalten. Beim Trocknen von Abwasserschlamm, der in eingedicktem Zustand oder nach mechanischer Entwässerung mit Trockenschlamm gemischt wird, wird gemäß der Erfindung derart verfahren, daß das gewonnene Gemisch mit Hilfe von Pressen, z. B. Strangpressen, zu Formlingen beliebiger Form verdichtet wird, die Formlinge anschließend durch Lagerung an der Luft in kürzester Zeit bis zur Mahlfähigkeit getrocknet, dann in Mühlen gemahlen werden und das anfallende Über- bzw. Unterkorn der gemahlenen Formlinge dem Frischschlamm in an sich bekannter Weise als Trockenschlamm zugegeben wird, während das Korn mittlerer Größe als Bodenverbesserungsmittel abgegeben wird. Im einzelnen wird dabei wie folgt vorgegangen: Der Schlamm wird zunächst durch Einschaltung der bekannten Schlammwaschung in Eindickern bekannter Bauart oder mit Hilfe von Zyklonen soweit wie irgend möglich eingedickt. Selbstverständlich kann diese Eindickung auch durch eine Zentrifugierung des Abwasserschlammes oder durch seine Entwässerung auf Saugzellenfiltern bis zur Stichfestigkeit durchgeführt werden. Die Laboratoriumsversuche haben jedoch erwiesen, daß die maschinelle Schlammentwässerung mit Hilfe der beiden obengenannten Apparate nicht unbedingt erforderlich ist. Während das bei der Eindickung oder Entwässerung abgeschiedene Schlammwässer des Abwasserschlammes abgestoßen wird, gelangt der eingedickte Schlamm oder der Schlammfilterkuchen in die eigentliche Trocknungsanlage. Hier wird er in Maschirren bekannter und bewährter Bauart, wie Doppelschneckenmischer, Tonschneider, Knetmaschinen oder Walzenmischer, mit so viel bereits vorgetrocknetem und stets im Kreislauf zu führendem Material gemengt, daß das erhaltene Gemisch zu Formlingen ganz beliebiger Form mit möglichst großer Oberfläche geformt werden kann. Die gut verdichteten Formlinge geben infolge der darin geweckten kapillar-chemischen Vorgänge bei 2- bis 4tägiger Lagerung in überdeckten Räumen mit gutem Durchzug das noch enthaltene Schlammwasser bis auf einen Restwassergehalt von 3 bis 7 °/o ab. In diesem Zustand sind die Formlinge so fest geworden, daß sie leicht mit Hilfe von Hartzerkleinerungsgeräten, wie Hammermühlen, Tellermühlen oder Walzenbrechern, zerkleinert werden können. Das auf diese Weise gewonnene Trockenpulver wird gesielt. Während das Über- und Unterkorn im Kreislauf geführt wird, kann das Korn geeigneter Korngröße als Trockenschlamm abgegeben werden. Es enthält alle wertvollen Bestandteile- des ursprünglichen Abwasserschlammes, da beim Trocknungsverfahren alle Verluste von organischen Feststoffen und Pflanzennährstoffen vermieden werden und lediglich da: Schlammwasser ohne die darin gelösten Pflanzennährstoffe verdunstet. Der Trockenschlamm hat eine große Lagerfähigkeit und kann daher auch, in Säcke gefüllt, transportiert werden. Er ist wie Blut- oder Knochenmehl ein hochwertiges organisches Bodenverbesserungsmittel.
• Bei dem mechanischen und kapillar-chemischen Trocknungsverfahren werden jedoch die im Abwasserschlamm enthaltenen, der menschlichen Gesundheit schadenden Stoffe nur insoweit beseitigt, als sie ihre Lebensfähigkeit durch einen Trocknungsvorgang einbüßen. Zweckmäßig wird daher das getrocknete Material einer Nachkompostierung unterworfen, um diese schädlichen Stoffe durch eine biologische Erhitzung abzutöten. Dieses kann nun z. B. in einer Müllkompostierungsanlage zusammen mit der Verrottung des Hausmülles erfolgen. In diesem Falle wird der stickstoffarme Hausmüll vor der Kompostierung mit so viel Trockenschlamm vermischt, daß das für die Verrottung vorgesehene Gemisch ein günstiges Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnis aufweist. Auf diese Weise kann die Durchführung der Verrottung beschleunigt und der Verlust an Pflanzennährstoffen auf ein Geringstmaß zurückgeführt werden. Das für die Kompostierung vorgesehene Material wird wie bei jeder aeroben Verrottung nach der Aufsetzung in Komposthaufen oder bei der Aufschichtung in ventilierten Komposttürmen durch die Tätigkeit der Mikroorganismen auf 6o bis 70° C erwärmt, wodurch die Sterilisierung und Zuendeführung des Trockenprozesses erreicht wird. Gleichzeitig findet eine Humifizierung der organischen Stoffe statt.
• Steht keine Müllkompostierungsanlage zur Weiterbehandlung des Trockenschlammes zur Verfügung, so wird zweckmäßig der mechanische utid kapillar-chemische Trocknungsprozeß für die zii kompostierende Menge an der Stelle unterbrochen, an der diese noch den für die Durchführung der aeroben Verrottung günstigsten Feuchtigkeitsgehalt aufweist. Die abgezweigte Menge wird dann in Kompostmieten oder ventilierten Komposttürmen bekannter Bauart der aeroben Verrottung unterworfen. Die sich dann entwickelnde Kleinlebewelt führt auf rein biologischem Wege die Humifizierung der organischen Stoffe sowie die Sterilisierung und die Zuendeführung der gesamten Masse herbei.
• Es ist selbstverständlich auch möglich, nur einen Teil des eingedickten oder entwässerten Abwasserschlammes der mechanischen kapillar-chemischen Trocknung zu unterwerfen und den Rest desselben mit so viel Trockenschlamm zu vermischen, daß das Gemisch der aeroben Verrottung unterworfen werden kann.
• Die mechanische kapillar-chemische Schlammtrocknung und die nachfolgende aerobe Verrottung des vorgetrockneten Materials, die kurz als chemisch - biologische Schlammtrocknung bezeichnet wird, wird entweder nur mit den Schlammfeststoffen selbst oder aber auch mit anderen Feststoffen geeigneter Zusammensetzung durchgeführt werden können. Sie erreicht also unter Ausschaltung der Anwendung teuerer Flockungsmittel und unter Einsatz billiger, robuster und zuverlässig arbeitender Apparate bekannter Bauart eine weitgehende Mechanisierung des ganzen Arbeitsverfahrens, zu dessen Durchführung nur kleine Flächen benötigt werden. Außerdem besteht keine Gefahr der Geruchsbelästigung. Weiterhin werden die Kompostierungsverluste an Pflanzennährstoffen und organischen Stoffen auf ein Mindestmaß beschränkt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Trocknen von Abwasserschlamm, der in eingedicktem Zustand oder nach mechanischer Entwässerung mit Trockenschlamm gemischt wird; dadurch gekennzeichnet, daß das gewonnene Gemisch mit Hilfe von Pressen, z. B. Strangpressen, zu Formlingen beliebiger Form verdichtet wird, die Formlinge anschließend durch Lagerung an der Luft in kürzester Zeit bis zur Mahlfähigkeit getrocknet, dann in Mühlen gemahlen werden und das anfallende Über- bzw. Unterkorn der gemahlenen Formlinge dem Frischschlamm in an sich bekannter Weise als Trockenschlamm zugegeben wird, während das Korn mittlerer Größe als Bodenverbesserungsmittel abgegeben wird.
2. 2. Verfahren zum Trocknen von Abwasserschlamm nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung der zu kompostierenden Formlinge unterbrochen, sodann in bekannter Weise in Kompostmieten oder künstlich ventilierten Komposttürmen der Trocknungsvorgang, die Humifizierung und die Sterilisierung auf rein biologischem Wege zu Ende geführt und das trockene, kompostierte Endprodukt bis zur Grießfeinheit gemahlen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Imhof f, Karl, »Taschenbuch der Stadtentwässerung«, 13. Auflage, München, 1950, S. 2o4; Sonderdruck aus »Technisches Gemeindeblatt«, 45. Jahrgang, 1942, Heft 12; »Gesundheitsingenieur«, 61. Jahrgang, 1938, S. 161 und 162; 48. Jahrgang, 1925, S. 383. Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsche Patente Nr. 851070, 821946, 867 999, 892 76o.