EP0188483A1 - Process and system for sludge processing - Google Patents

Process and system for sludge processing

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Publication number
EP0188483A1
EP0188483A1 EP85903289A EP85903289A EP0188483A1 EP 0188483 A1 EP0188483 A1 EP 0188483A1 EP 85903289 A EP85903289 A EP 85903289A EP 85903289 A EP85903289 A EP 85903289A EP 0188483 A1 EP0188483 A1 EP 0188483A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sewage sludge
plate
sludge according
vibration
container
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP85903289A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Günther Förster
Wolfgang Dr. Taetzner
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0188483A1 publication Critical patent/EP0188483A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/28—Mechanical auxiliary equipment for acceleration of sedimentation, e.g. by vibrators or the like
    • B01D21/283—Settling tanks provided with vibrators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0006—Settling tanks provided with means for cleaning and maintenance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0039—Settling tanks provided with contact surfaces, e.g. baffles, particles
    • B01D21/0045—Plurality of essentially parallel plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0039—Settling tanks provided with contact surfaces, e.g. baffles, particles
    • B01D21/0057—Settling tanks provided with contact surfaces, e.g. baffles, particles with counter-current flow direction of liquid and solid particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/13—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/04—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment drying
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/30—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised bed

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for processing sewage sludge.
  • the world's wastewater treatment plants produce enormous quantities of sewage sludge each year, the further treatment of which represents a problem that has not yet been solved.
  • the sewage sludge has so far been applied in the field, which, however, as a major disadvantage of this method of processing, is the spreading of large amounts of heavy metal compounds and parasites which are contaminated into the human organism via the food chain * 1 reach.
  • the elimination of the sewage sludge in this way is therefore not an appropriate solution to the problem.
  • the invention consists in that the sludge is first mechanically concentrated in a vibration tank and then burned in a fluidized bed furnace.
  • the invention provides a method by means of which the large quantities of sewage sludge which can be removed can be eliminated with the exclusion of any type of environmental hazard, and moreover the generation of usable thermal energy is possible to a large extent.
  • the occurrence of environmentally harmful exhaust gases can be largely excluded, as can the transfer of heavy metals and biologically harmful sewage sludge components to the environment.
  • the device for carrying out the method of the invention essentially consists of a settling tank with an overflow, into which a vibrator immersed in the sludge, which separates the solid from the liquid sludge phase, projects.
  • a plate tree can be provided as a vibrator, which is formed by a vertical support and vibration actuators attached to it and on which support the vibration generator is arranged.
  • the vibrating plates and the vertical support are advantageously designed as interconnected hollow bodies and the vibrating plates are provided with openings, which are expediently arranged on the underside of the vibrating plates, whereby a good clarification is achieved in the sense that a practically solids-free at the liquid outlet Phase can be deducted.
  • the vibration plates can also be provided with an edge bead and a sieve or filter cloth covering drawn over the edge bead, which, together with the vibration plate, forms a liquid space which is in direct connection with the inside of the carrier. This also makes it possible to separate a phase which is virtually completely free of solids and to be drawn off at the liquid outlet.
  • the vibration adjusters can be firmly attached to the support with a material fit. However, they are advantageously loosely arranged mechanically unconnected by interposing spacers by stacking them on the carrier.
  • a vibrator designed in this way is structurally simple and thus allows simple manufacture and simple replacement of the elements in the event of wear without impairing the vibration transmission conditions.
  • the spacers are expediently hollow and are provided with openings, via which a conductive fluid connection is established between the container space and the interior of the vibration plate to the interior of the carrier.
  • the container can be designed as a double-walled container and can be provided with an inlet and an outlet for bypassing a heating medium, as a result of which residual moisture present in the material drained in the container can be dried out.
  • This embodiment of the invention is particularly recommended in those cases where other low-temperature waste heat is available.
  • the heat generated by the combustion of the dried sewage sludge or heat otherwise available can of course also be used for this purpose.
  • a perforated plate or sieve plate can also be arranged in the settling tank below the clarification chamber, through which a bottom space is divided in the settling tank, which is provided with a connection for supplying hot gas or hot air.
  • a register made of plate elements arranged in parallel one behind the other is provided as the vibrator, which are connected to the vibration generator at their upper edges and cantilever freely with their lower ends and are kinked in the direction of flow.
  • the plate elements are expediently provided with openings at their upper ends, the openings having a shape tapering towards the free edge of the plate elements.
  • the last plate element of the register expediently forms a closed partition which forces a liquid flow through the opening at the upper end of the plate.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a plant for processing sewage sludge according to the invention
  • Fig. 2 shows a settling tank in a closed design according to the invention in a schematic representation - ⁇ -
  • FIG. 3 shows a settling tank in an open construction according to the invention in a schematic representation
  • Fig. 4 in a schematic representation of different alternatives of the arrangement of the vibration plate
  • Fig. 5 shows another embodiment of a settling container
  • FIG. 6 is a side view of FIG .. 5
  • the system shown in FIG. 1 of the drawing consists of the settling tank 1, to which the liquid sludge is fed via the inlet 2 and from which the dried material is drawn off via the outlet 3.
  • the dried material is fed to the fluidized bed incinerator 4, in which it is burned to generate heat.
  • a settling tank is shown in a closed construction, into which the sludge is placed under increased pressure
  • a settling plant is shown in an open design.
  • the vibrators are immersed in a clarifier arranged in the open basin 8 and are optionally - with elongated design of the container - movable in this, the sewage sludge from the surrounding pool passes into the container and the filtrate and the clarified liquid are removed separately from the container.
  • the vibration plate and the vertical support are designed as interconnected hollow bodies.
  • the cavity in the vibration point is formed in that the vibration plate 6 is provided with an edge bead 9 and a screen or filter cloth covering 1 drawn over the edge bead 9, which forms a liquid space 1 with the vibration plate 6.
  • the vibration plate could be formed as a metallic hollow body and be provided with a passage opening, which is expediently arranged on the underside of the vibration plate and provided with a screen attachment.
  • the vibration adjusters can be firmly attached to the support with a material fit. In the case of the embodiment shown, however, they are arranged loosely with the interposition of spacers 12 by means of layers one above the other in a mechanically unconnected manner on the carrier, the lowest vibration plate or spacer resting on an edge flange (not shown in the drawing).
  • openings 14 are formed in the spacers 12, which establish the connection between either the space 11 (variant 2) formed in the vibration plates or the container space itself (variant 1) to the interior of the carrier 5.
  • the opening 14 lies in a plane located directly above the surface of the vibration plate in order to ensure a smooth flow of the liquid flowing onto the vibration plate.
  • the openings of each level can be secured by an all-round sieve strip.
  • the container - see in particular FIG. 2 - is designed in its lower region as a double jacket container 15 and is provided with an inlet 16 and an outlet 17 for bypassing a heating medium, so that it is still in the container residual moisture can be dried out.
  • a perforated or screen plate 18 is arranged in the settling tank 1 below the clarification chamber, through which a bottom space 19 is divided in the settling tank, which is provided with a connection 20 for supplying hot gas or hot air. In this way, too, residual sewage sludge can be dried until dry powder is formed. ⁇
  • FIGS. 5 to Another embodiment of the invention which is particularly suitable for clarification and drying of oil-containing sludges is shown in FIGS. 5 to. It contains, as a vibrator, a register of plate elements 21 arranged in parallel one behind the other, which are connected to the vibration generator 7 at their upper edges and project freely with their lower ends and are bent at 27 in the flow direction. With the help of such a device, a particularly effective separation of the oil phase from the liquid phase is achieved, the oil phase being guided upwards on the inclined surfaces of the plate elements 21 and collecting as surface layer 22 and from there separately in the oil drain 2, while the Specifically heavier sludge components slide down.
  • the plate elements are provided with openings 24 at their upper ends, the openings having a shape tapering towards the free edge of the plate elements in order to better guide the oil flowing onto the surfaces into the surface layer to reach.
  • the last seen in the flow direction plate member 25 of the register forms a closed, a liquid speed flow through the openings 24 at the upper end of the plate he compelling partition. This results in a perfect clarification of the sludge and, moreover, in connection with the chicane 26, which is arranged immediately behind the inlet 2 located at the lower end of the tank, a classified separation of the solids content in coarse sludge medium sludge and fine sludge is achieved.

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Abstract

Un procédé pour le traitement des boues, dans lequel les boues sont d'abord concentrées mécaniquement dans un récipient vibrant (1) et sont ensuite calcinées dans un four à lit fluide (4). Le dispositif pour l'application du procédé décrit par l'invention est composé essentiellement d'un réservoir de sédimentation avec une surverse dans laquelle se trouve un vibrateur plongé dans les boues, séparant les phases solides et liquides. Le vibrateur utilisé est en forme d'une colonne à disques, composée d'un support creux vertical et de disques vibrants qui lui sont fixés. Le récipient est réalisé sous forme d'un récipient à double enveloppe, et possède une entrée et une sortie pour la circulation d'un moyen chauffant. Située sous la zone de clarification se trouve une plaque perforée ou à mailles qui délimite, dans le réservoir de sédimentation, une partie au sol, qui est muni d'un raccord pour l'entrée des gaz chauds ou l'air chaud. Dans une autre réalisation, le vibrateur comporte un registre avec des éléments à plaque qui sont disposés parallèlement les uns aux autres et sont connectés, sur leur côté supérieur, avec le générateur de vibrations, et dont les extrémités inférieures dépassent librement, et sont pliées dans le sens de l'écoulement.A process for the treatment of sludge, in which the sludge is first concentrated mechanically in a vibrating container (1) and is then calcined in a fluid bed oven (4). The device for applying the method described by the invention essentially consists of a sedimentation tank with an overflow in which there is a vibrator immersed in the sludge, separating the solid and liquid phases. The vibrator used is in the form of a disc column, composed of a vertical hollow support and vibrating discs attached to it. The container is made in the form of a double-envelope container, and has an inlet and an outlet for the circulation of a heating medium. Located under the clarification zone is a perforated or mesh plate which delimits, in the sedimentation tank, a part on the ground, which is provided with a connection for the entry of hot gases or hot air. In another embodiment, the vibrator comprises a register with plate elements which are arranged parallel to each other and are connected, on their upper side, with the vibration generator, and the lower ends of which protrude freely, and are folded in the direction of flow.

Description

■ 4 ■ 4
Verfahren und Vorrichtung zur Aufarbeitung von KlärschlammProcess and device for processing sewage sludge
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufar¬ beitung von Klärschlamm.The invention relates to a method and a device for processing sewage sludge.
In den Abwasser-Reinigungsanlagen der Welt fallen jährlich ungeheuere Mengen an Klärschlämmen an, deren weitere Behandlung ein bisher ungelö¬ stes Problem darstellt. Zur Beseitigung dieser Abfälle werden die Klär¬ schlämme bisher in der Feldflur ausgebracht, womit allerdings als wesent¬ licher' Nachteil dieser AufarbeLtungswei.se große Mengen an Schwermetall¬ verbindungen und Parasiten verbreitet werden, die über die Nahrungskette *1 als Schadstoffe in den menschlichen Organismus gelangen. Die Beseitigung der Klärschlämme auf diesem Wege stellt daher keine sachgerechte Lösung des Problemes dar. Die stattdessen vorgesehene Aufkonzentrierung der Schlämme in Absetzbecken bis auf einen Feststoffgehalt von etwa 50 bis 60% und Ablagerung des Schlammkonzentrates auf Deponien führt ebenfalls l l nicht zu einer befriedigenden Lösung im Hinblick darauf, daß Deponien ebenfalls Außenanlagen darstellen und ein Eindringen der mit dem Klärschlamm mitgeführten Schwermetallverbindungen und parasitären Lebe¬ wesen und Bakterienstämmen in den Boden und ihr Übertritt in den Nah¬ rungskreislauf über das Grundwasser nicht mit ausreichender Sicherheit ausgeschlossen werden kann. - %The world's wastewater treatment plants produce enormous quantities of sewage sludge each year, the further treatment of which represents a problem that has not yet been solved. To remove these wastes, the sewage sludge has so far been applied in the field, which, however, as a major disadvantage of this method of processing, is the spreading of large amounts of heavy metal compounds and parasites which are contaminated into the human organism via the food chain * 1 reach. The elimination of the sewage sludge in this way is therefore not an appropriate solution to the problem. The intended concentration of the sludge in sedimentation tanks down to a solids content of approximately 50 to 60% and deposition of the sludge concentrate in landfills also does not lead to a satisfactory solution to the fact that landfills also represent outdoor facilities and that penetration of the heavy metal compounds and parasitic organisms and bacterial strains carried with the sewage sludge into the soil and their passage into the food cycle via the groundwater cannot be excluded with sufficient certainty. -%
Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Ver¬ fahrens und einer Vorrichtung zugrunde, mit deren Hilfe eine Konzentrie- rung des Schlammes bis auf nahezu Wassserfreiheit sowie eine gefahrlose Beseitigung von Klärschlämmen unter Ausschluß jeglicher Art von Umweltge¬ fährdung gewährleistet werden kann. Die Erfindung besteht darin, daß der Schlamm zunächst in einem Vibrationsbehälter mechanisch aufkonzentriert und anschließend in einem Wirbelschichtofen verbrannt wird.It is an object of the present invention to provide a method and a device with the aid of which a concentration of the sludge down to almost water-free as well as a safe removal of sewage sludge can be guaranteed with the exclusion of any kind of environmental hazard. The invention consists in that the sludge is first mechanically concentrated in a vibration tank and then burned in a fluidized bed furnace.
Durch die Erfindung ist ein Verfahren geschaffen, mit dessen Hilfe eine Beseitigung der großen Mengen anfallender Klärschlämme unter Aus¬ schluß jeglicher Art von Umweltgefährdung möglich ist, wobei darüberhin- aus in einem großen Umfang die Erzeugung von verwertbarer Wärmeenergie möglich ist. Das Entstehen umweltschädlicher Abgase kann weitestgehend ausgeschlossen werden, ebenso der Übertritt von Schwermetallen und biolo¬ gisch schädlicher Klärschlammbestandteile in die Umgebung.The invention provides a method by means of which the large quantities of sewage sludge which can be removed can be eliminated with the exclusion of any type of environmental hazard, and moreover the generation of usable thermal energy is possible to a large extent. The occurrence of environmentally harmful exhaust gases can be largely excluded, as can the transfer of heavy metals and biologically harmful sewage sludge components to the environment.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung besteht im wesentlichen aus einem Absetzbehälter mit Überlauf, in den ein in den Schlamm eintauchender, die Separierung der festen von der flüssigen Schlammphase bewirkender Vibrator einragt. Hierbei kann in einer Ausfüh¬ rungsform als Vibrator ein Tellerbaum vorgesehen sein, der von einem ver¬ tikalen Träger sowie daran befestigten Vibrationstellern gebildet und an dessen Träger der-5chwingungserzeuger angeordnet ist. Es ist auf diese Weise eine außerordentlich wirkungsvolle Einrichtung geschaffen, mit deren Hilfe große Mengen von Klärschlamm wirkungsvoll bis zur vollstän¬ digen Trocknung in einen die Verbrennung ermöglichenden Zustand entwäs- ~ %The device for carrying out the method of the invention essentially consists of a settling tank with an overflow, into which a vibrator immersed in the sludge, which separates the solid from the liquid sludge phase, projects. In this case, in one embodiment, a plate tree can be provided as a vibrator, which is formed by a vertical support and vibration actuators attached to it and on which support the vibration generator is arranged. In this way, an extremely effective device is created, with the help of which large quantities of sewage sludge are effectively dewatered until they are completely dry in a state which enables combustion. ~ %
sert werden können, wobei durch die gewählte Ausbildung eines lediglich an seinem oberen Ende aufgehängten, im übrigen frei in den Schlamm einra- genden Vibrators mit flächenförmigen Vibrationskörpern besonders gute Ergebnisse erzielt werden, was seine Ursache darin hat, daß sich aufgrund der geometrischen Gegebenheiten die Schwingungsmplituden ausgehend von der Ausgangsschwingung sowohl in Longitudinalrichtung, d.h. in Richtung auf das freie Ende des Trägers als auch in Radialrichtung, d.h. in den Vibrationstellern von Innen nach Außen vergrößern, welche Schwingungsver¬ hältnisse den Sinkverhältnissen der in Bezug auf ihre Partikelgröße stark differierenden Sinkstoffe sehr entgegekommt. Die Wirksamkeit kann noch weiterhin dadurch verbessert werden, daß die Vibrationsteller von ihrer Befestigungsstelle in Richtung auf ihren äußeren Rand abfallend geneigt ausgebildet sind.Particularly good results can be achieved by the chosen design of a vibrator with sheet-like vibrating bodies, which is only suspended at its upper end, and which, moreover, projects freely into the sludge starting from the output vibration both in the longitudinal direction, ie towards the free end of the carrier as well as in the radial direction, i.e. increase in the vibration adjusters from the inside to the outside, which vibration ratios very accommodates the sinking ratios of the sinking materials, which differ greatly in terms of their particle size. The effectiveness can be further improved in that the vibration plates are designed to slope downward from their attachment point towards their outer edge.
Vorteilhaft sind die' Vibrationsteller und der vertikale Träger als miteinander verbundene Hohlkörper ausgebildet und die Vibrationsteller mit - zweckmäßigerweise an der Unterseite der Vibrationsteller ange¬ ordneten - Öffnungen versehen, wodurch eine gute Klärung erzielt wird in dem Sinne, daß am Flüssigkeitsauslauf eine praktisch feststoff-freie Phase abgezogen werden kann. Es können jedoch auch die Vibrationsteller mit einem Randwulst sowie einer über den Randwulst gezogenen Sieb- oder Filtertuchbespannung versehen sein, die mit dem Vibtrationsteller einen mit dem Innern des Trägers in direkter Verbindung stehenden Flüssig¬ keitsraum bildet. Auch hierdurch kann eine praktisch vollständig von Feststoffen befreite Phase separiert und am Flüssigkeitsauslauf abgezogen werden. - ¥The vibrating plates and the vertical support are advantageously designed as interconnected hollow bodies and the vibrating plates are provided with openings, which are expediently arranged on the underside of the vibrating plates, whereby a good clarification is achieved in the sense that a practically solids-free at the liquid outlet Phase can be deducted. However, the vibration plates can also be provided with an edge bead and a sieve or filter cloth covering drawn over the edge bead, which, together with the vibration plate, forms a liquid space which is in direct connection with the inside of the carrier. This also makes it possible to separate a phase which is virtually completely free of solids and to be drawn off at the liquid outlet. - ¥
Die Vibrationsteller können materialschlüssig fest am Träger befe¬ stigt sein. Vorteilhaft sind sie jedoch lose unter Zwischenschaltung von Abstandshaltern durch Ubereinanderschichten mechanisch unverbunden auf dem Träger angeordnet. Ein in dieser Weise ausgebildeter Vibrator ist konstruktiv einfach und erlaubt somit eine einfache Herstellung und einen einfachen Austausch der Elemente im Verschleißfall ohne Beeinträchtigung der Schwingungsübertragungsverhältnisse. Hierbei sind die Abstandshalter zweckmäßig hohl ausgebildet und mit Öffnungen versehen, über die eine leitende Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Behälterraum über den Innen¬ raum der Vibrationsteller zu dem Inneren des Trägers hergestellt wird.The vibration adjusters can be firmly attached to the support with a material fit. However, they are advantageously loosely arranged mechanically unconnected by interposing spacers by stacking them on the carrier. A vibrator designed in this way is structurally simple and thus allows simple manufacture and simple replacement of the elements in the event of wear without impairing the vibration transmission conditions. In this case, the spacers are expediently hollow and are provided with openings, via which a conductive fluid connection is established between the container space and the interior of the vibration plate to the interior of the carrier.
In einer Weiterbildung der Vorrichtung der Erfindung kann der Behäl¬ ter als Doppelmantelbehälter ausgebildet und mit einem Einlaß und einem Auslaß zur Umführung eines Heizmediums versehen sein, wodurch noch in dem im Behälter entwässerten Material befindliche Restfeuchtigkeit ausge¬ trocknet werden kann. Diese Ausführungsform der Erfindung empfiehlt sich insbesondere in solchen Fällen, in denen anderweitige Niedrigtemperatur- Abwärme zur Verfügung steht. Es kann jedoch selbstverständlich auch die durch die Verbrennung des getrockneten Klärschlammes erzeugte Wärme oder anderweit zur Verfügung stehende Wärme für diesen Zweck eingesetzt wer-, den. Alternativ oder ergänzend hierzu kann darüberhinaus im Absetzbehäl¬ ter unterhalb des Klärraumes eine Lochplatte oder Siebplatte angeordnet sein, durch die im Absetzbehälter ein Bodenraum abgeteilt wird, der mit einem Anschluß zur Zuführung von Heißgas oder Heißluft versehen ist. Auch auf diese Weise kann eine Resttrocknung des Klärschlammes bis zur Bildung von trockenem Pulver erzielt werden. In einer anderen, insbesondere zur Klärung und Trocknung ölhaltiger Schlämme geeigneten Ausführungsform der Erfindung kann als Vibrator ein Register aus parallel hintereinander angeordneten Plattenelementen vorge¬ sehen sein, die an ihren oberen Kanten mit dem Schwingungserzeuger ver¬ bunden sind und mit ihren unteren Enden frei auskragen und in der Durch¬ flußrichtung abgeknickt sind. Mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung wird eine besonders wirksame Separierung der Ölphase von der Flüssigkeitsphase erzielt, wobei die Ölphase an den geneigten Flächen der Platten nach oben geführt wird und sich als Oberflächenschicht sammelt und von dort gesondert abgezogen werden kann, während die spezifisch schwereren Schlammbestandteile nach unten abgleiten. Zur Erleichterung der Sammlung und des Austragens der Oberflächenschicht sind die Plattenelemente zweck¬ mäßig an ihren oberen Enden mit Durchbrechungen versehen, wobei die Durchbrechungen eine gegen die freie Kante der Plattenelemente spitz zu¬ laufende Form besitzen. Das in Durchflußrichtung gesehen letzte Platten¬ element des Registers bildet zweckmäßig eine geschlossene, einen Flüssig¬ keits-Durchfluß durch die Durchbrechung am oberen Plattenende erzwingende Trennwand.In a development of the device of the invention, the container can be designed as a double-walled container and can be provided with an inlet and an outlet for bypassing a heating medium, as a result of which residual moisture present in the material drained in the container can be dried out. This embodiment of the invention is particularly recommended in those cases where other low-temperature waste heat is available. However, the heat generated by the combustion of the dried sewage sludge or heat otherwise available can of course also be used for this purpose. As an alternative or in addition to this, a perforated plate or sieve plate can also be arranged in the settling tank below the clarification chamber, through which a bottom space is divided in the settling tank, which is provided with a connection for supplying hot gas or hot air. In this way, too, residual drying of the sewage sludge can be achieved until dry powder is formed. In another embodiment of the invention, particularly suitable for clarifying and drying oily sludges, a register made of plate elements arranged in parallel one behind the other is provided as the vibrator, which are connected to the vibration generator at their upper edges and cantilever freely with their lower ends and are kinked in the direction of flow. With the aid of such a device, a particularly effective separation of the oil phase from the liquid phase is achieved, the oil phase being guided upward on the inclined surfaces of the plates and collecting as a surface layer and being able to be removed separately from there, while the specifically heavier sludge constituents can be removed slide off. In order to facilitate the collection and discharge of the surface layer, the plate elements are expediently provided with openings at their upper ends, the openings having a shape tapering towards the free edge of the plate elements. The last plate element of the register, viewed in the direction of flow, expediently forms a closed partition which forces a liquid flow through the opening at the upper end of the plate.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung 'beispielsweise erläutert. Es zeigenThe invention is explained below with reference to the drawing, for example. Show it
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anlage zur Auf¬ arbeitung von Klärschlamm gemäß Erfindung1 shows a schematic representation of a plant for processing sewage sludge according to the invention
Fig. 2 einen Absetzbehälter in geschlossener Bauweise gemäß Erfindung in schematischer Darstellung - ά -Fig. 2 shows a settling tank in a closed design according to the invention in a schematic representation - ά -
Fig. 3 einen Absetzbehälter in offener Bauweise gemäß Er¬ findung in schematischer Darstellung3 shows a settling tank in an open construction according to the invention in a schematic representation
Fig. 4 in ebenfalls schematischer Darstellung verschiedene Alternativen der Anordnung der VibrationstellerFig. 4 in a schematic representation of different alternatives of the arrangement of the vibration plate
Fig. 5 eine andere Ausführungsform eines AbsetzbehältersFig. 5 shows another embodiment of a settling container
Fig. 6 eine Sicht von der Seite auf Fig. 56 is a side view of FIG .. 5
Die in Fig. 1 der Zeichnung wiedergegebene Anlage besteht aus dem Absetzbehälter 1 , dem über den Zulauf 2 der Flüssigschlamm zugeführt und aus dem über den Austrag 3 das getrocknete Material abgezogen wird. Das getrocknete Material wird der Wirbelschicht-Vebrennungsanlage 4 zuge¬ führt, in der es unter Wärmegewinnung verbrannt wird. Bei der in den Fig. 1 und 2 wiedergegebenen Ausführungsform ist ein Absetzbehälter in ge¬ schlossener Bauweise dargestellt, in den der Schlamm unter erhöhtem DruckThe system shown in FIG. 1 of the drawing consists of the settling tank 1, to which the liquid sludge is fed via the inlet 2 and from which the dried material is drawn off via the outlet 3. The dried material is fed to the fluidized bed incinerator 4, in which it is burned to generate heat. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, a settling tank is shown in a closed construction, into which the sludge is placed under increased pressure
1 eingespeist und aus dem die geklärte Flüssigkeit über eine Druckleitung wieder ausgetragen werden werden kann.1 and from which the clarified liquid can be discharged via a pressure line.
In den Absetzbehälter 1 ragt ein in den Schlamm eintauchender, die Separierung der festen von der flüssigen Schlammphase bewirkender Vibra¬A vibra dipping into the sludge, which separates the solid from the liquid sludge phase, projects into the settling tank 1
20 tor ein, der in der in den Fig. 1 bis 4 wiedergegebenen Ausführungsform die Form eines Tellerbaumes besitzt, der von einem vertikalen Träger 5 sowie daran befestigten Vibrationstellern 6 gebildet und an dessen Träger der Schwingungserzeuger 7 angeordnet ist. Vorteilhaft sind die Vibra¬ tionsteller 6 in der aus Fig. 4 entnehmbaren Weise in Radialrichtung,20 gate, which in the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 has the shape of a plate tree, which is formed by a vertical support 5 and vibration plates 6 attached to it and on the support of which the vibration generator 7 is arranged. Vibration plates 6 are advantageous in the radial direction in the manner shown in FIG. 4,
J. Z> d.h. von von ihrer Aufhängung am Träger in Richtung auf ihren äußeren Rand abfallend geneigt ausgebildet sind. ?J. Z> ie are formed inclined from their suspension on the carrier towards their outer edge. ?
In der in Fig. 3 wiedergegebenen Ausführungsform, in der im übrige die analogen Teile mit denselben Bezugsziffern wie in den Fig. 1 und bezeichnet sind, ist eine Absetzanlage in offener Bauweise dargestellt In diesem Falle tauchen die Vibratoren in einen im offenen Becken ange ordneten Klärbehälter 8 ein und sind gegebenenfalls - bei langgestreckte Ausbildung des Behälter - in diesem verfahrbar, wobei der Klärschlamm au dem umgebeneden Becken in den Behälter übertritt und das Filtrat un die geklärte Flüssigkeit getrennt aus dem Behälter abgezogen werden.In the embodiment shown in Fig. 3, in which the rest of the analog parts are denoted by the same reference numerals as in Fig. 1 and, a settling plant is shown in an open design. In this case, the vibrators are immersed in a clarifier arranged in the open basin 8 and are optionally - with elongated design of the container - movable in this, the sewage sludge from the surrounding pool passes into the container and the filtrate and the clarified liquid are removed separately from the container.
Die Vibrationsteller und der vertikale Träger sind in der in Fig. als Variante 2 bezeichneten Ausführungsform als miteinander verbunden Hohlkörper ausgebildet. Hierbei wird der Hohlraum im Vibrationstelle dadurch gebildet, daß der Vibrationsteller 6 mit einem Randwulst 9 sowi einer über den Randwulst 9 gezogenen Sieb- oder F-iltertuchbespannung 1 versehen ist, die mit dem Vibtrationsteller 6 einen Flüssigkeitsraum 1 bildet. Hierdurch wird es möglich, eine praktisch vollständig von Fest stoffen befreite Phase zu separieren und am Flüssigkeitsauslauf abzu ziehen. In einer entsprechenden Ausführungsform könnten mit dem glei guten Ergebnis die Vibrationsteller als metallische Hohlkörper ausg bildet und mit - zweckmäßigerweise an der Unterseite der Vibrationstell angeordneten und mit einem Siebvorsatz versehenen - Durchtrittsöffnung versehen sein.In the embodiment designated as variant 2 in FIG. 1, the vibration plate and the vertical support are designed as interconnected hollow bodies. Here, the cavity in the vibration point is formed in that the vibration plate 6 is provided with an edge bead 9 and a screen or filter cloth covering 1 drawn over the edge bead 9, which forms a liquid space 1 with the vibration plate 6. This makes it possible to separate a phase that is practically completely free of solids and to pull it off at the liquid outlet. In a corresponding embodiment, with the same good result, the vibration plate could be formed as a metallic hollow body and be provided with a passage opening, which is expediently arranged on the underside of the vibration plate and provided with a screen attachment.
Bei der in Fig. 4 als Variante 1 bezeichneten Ausführungsform ist e flächig geschlossener Vibrationsteller vorgesehen. " * ' In the embodiment designated as variant 1 in FIG. 4, a flatly closed vibration actuator is provided. " * '
Die Vibrationsteller können materialschlüssig fest am Träger befe¬ stigt sein. Im Falle der dargestellten Ausführungsform sind sie jedoch lose unter Zwischenschaltung von Abstandshaltern 12 durch Ubereinander¬ schichten mechanisch unverbunden auf dem Träger angeordnet, wobei der unterste Vibrationsteller bzw. Abstandhalter auf einem - in der Zeichnung nicht dargestellten - Randflansch aufliegt. Hierbei sind in den Abstands¬ haltern 12 Durchbrechungen 14 ausgebildet, die die Verbindung zwischen entweder dem in den Vibrationstellern ausgebildeten Raum 11 (Variante 2) oder dem Behälterraum selbst (Variante 1) zum Innenraum des Trägers 5 herstellen. In diesem Falle liegt die Durchbrechung 14 in einer unmittel¬ bar über der Vibrationstellerfläche gelegenene Ebene, um einen glatten Durchfluß des auf dem Vibrationsteller aufströmenden Flüssigkeit zu ge¬ währleisten. Auch In diesem Falle können die Öffnungen jeder Ebene durch einen rundumlaufenden Siebstreifen gesichert sein.The vibration adjusters can be firmly attached to the support with a material fit. In the case of the embodiment shown, however, they are arranged loosely with the interposition of spacers 12 by means of layers one above the other in a mechanically unconnected manner on the carrier, the lowest vibration plate or spacer resting on an edge flange (not shown in the drawing). In this case, openings 14 are formed in the spacers 12, which establish the connection between either the space 11 (variant 2) formed in the vibration plates or the container space itself (variant 1) to the interior of the carrier 5. In this case, the opening 14 lies in a plane located directly above the surface of the vibration plate in order to ensure a smooth flow of the liquid flowing onto the vibration plate. In this case, too, the openings of each level can be secured by an all-round sieve strip.
In einer Weiterbildung der Vorrichtung der Erfindung ist der Behälter - siehe insbesondere die Fig. 2 - in seinem unteren Bereich als Doppel¬ mantelbehälter 15 ausgebildet und mit einem- Einlaß 16 und einem Auslaß 17 zur Umführung eines Heizmediums versehen, wodurch noch in dem im Behälter entwässerten Material befindliche Restfeuchtigkeit ausgetrocknet werden kann. Es ist darüberhinaus im Absetzbehälter 1 unterhalb des Klärraumes eine Loch- oder Siebplatte 18 angeordnet, durch die im Absetzbehälter ein Bodenraum 19 abgeteilt wird, der mit einem Anschluß 20 zur Zuführung von Heißgas oder Heißluft versehen ist. Auch auf diese Weise kann eine Rest¬ trocknung des Klärschlammes bis zur Bildung von trockenem Pulver bewirkt werden. §In a further development of the device of the invention, the container - see in particular FIG. 2 - is designed in its lower region as a double jacket container 15 and is provided with an inlet 16 and an outlet 17 for bypassing a heating medium, so that it is still in the container residual moisture can be dried out. In addition, a perforated or screen plate 18 is arranged in the settling tank 1 below the clarification chamber, through which a bottom space 19 is divided in the settling tank, which is provided with a connection 20 for supplying hot gas or hot air. In this way, too, residual sewage sludge can be dried until dry powder is formed. §
Eine andere, insbesondere zur Klärung und Trocknung ölhaltige Schlämme geeignete Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 5 bis wiedergegeben. Sie enthält als Vibrator ein Register aus parallel hinter einander angeordneten Plattenelementen 21 , die an ihren oberen Kanten mi dem Schwingungserzeuger 7 verbunden sind und mit ihren unteren Enden fre auskragen und in Durchflußrichtung - bei 27 - abgeknickt sind. Mit Hilf einer derartigen Vorrichtung wird eine besonders wirksame Separierung de Ölphase von der Flüssigkeitsphase erzielt, wobei die Ölphase an de geneigten Flächen der Plattenelemente 21 nach oben geführt wird und sic als Oberflächenschicht 22 sammelt und von dort gesondert im Olabfluß 2 abgezogen werden kann, während die spezifisch schwereren Schlamm bestandteile nach unten abgleiten. Zur Erleichterung der Sammlung und de Austragens der Oberflächenschicht sind die Plattenelemente an ihren obe ren Enden mit Durchbrechungen 24 versehen, wobei die Durchbrechungen ein gegen die freie Kante der Plattenelemente spitz zulaufende Form besitzen um eine bessere Führung des an den Flächen aufströmenden Öls bis in di Oberflächenschicht zu erreichen. Das in Durchflußrichtung gesehen letzt Plattenelement 25 des Registers bildet eine geschlossene, einen Flüssig keits-Durchfluß durch die Durchbrechungen 24 am oberen Plattenende er zwingende Trennwand. Es wird hierdurch eine einwandfreie Klärung de Schlammes und darüberhinaus In Verbindung mit der Schikane 26, die unmit telbar hinter dem am unteren Behälterende gelegenen Zulauf 2 angeordne ist, eine klassierte Separierung der Feststoffanteile in Grobschlam Mittelschlamm und Feinschlamm erreicht. Another embodiment of the invention which is particularly suitable for clarification and drying of oil-containing sludges is shown in FIGS. 5 to. It contains, as a vibrator, a register of plate elements 21 arranged in parallel one behind the other, which are connected to the vibration generator 7 at their upper edges and project freely with their lower ends and are bent at 27 in the flow direction. With the help of such a device, a particularly effective separation of the oil phase from the liquid phase is achieved, the oil phase being guided upwards on the inclined surfaces of the plate elements 21 and collecting as surface layer 22 and from there separately in the oil drain 2, while the Specifically heavier sludge components slide down. In order to facilitate the collection and removal of the surface layer, the plate elements are provided with openings 24 at their upper ends, the openings having a shape tapering towards the free edge of the plate elements in order to better guide the oil flowing onto the surfaces into the surface layer to reach. The last seen in the flow direction plate member 25 of the register forms a closed, a liquid speed flow through the openings 24 at the upper end of the plate he compelling partition. This results in a perfect clarification of the sludge and, moreover, in connection with the chicane 26, which is arranged immediately behind the inlet 2 located at the lower end of the tank, a classified separation of the solids content in coarse sludge medium sludge and fine sludge is achieved.

Claims

~1O -Patentansprüche ~ 10 patent claims
1. Verfahren zur Aufarbeitung vom Klärschlamm, dadurch gekennzeich- net, daß der Schlamm zunächst mechanisch konzentriert und/oder thermisch getrocknet und schließlich in einem Wirbelschichtofen (4) verbrannt wird.1. Process for the treatment of sewage sludge, characterized in that the sludge is first mechanically concentrated and / or thermally dried and finally burned in a fluidized bed furnace (4).
2. Vorrichtung zur Aufarbeitung von Klärschlamm, bestehend im wesent¬ lichen aus einem Absetzbehälter mit Überlauf, in dem die festen Schlamm- ' •' bestandteile von der flüssigen Phase separiert und aus dem sie getrennt ausgetragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Absetzbehälter (1) ein Vibrator angeordnet ist.2. Device for the processing of sludge, consisting wesent¬ union of a settling tank with overflow, in which the solid sludge '•' constituents separated from the liquid phase and from which they are discharged separately, characterized in that in the sedimentation tank ( 1) a vibrator is arranged.
3. Vorrichtung zur Aufarbeitung von Klärschlamm nach Anspruch 2, da¬ 0 durch gekennzeichnet, daß als Vibrator ein Tellerbaum vorgesehen ist, der von einem vertikalen Träger (5) sowie daran befestigten Vibrationstellern (6) gebildet und an dessen Träger (5) der Schwingungserzeuger (7) ange¬ ordnet ist.3. Device for processing sewage sludge according to claim 2, da¬ 0 characterized in that a plate tree is provided as a vibrator, which is formed by a vertical support (5) and attached to it vibration plates (6) and on the support (5) of the vibration generator (7) is arranged.
4. Vorrichtung zur Aufarbeitung von Klärschlamm nach Anspruch 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Vibrationsteller (6) von ihrer Befesti- -n -4. Device for processing sewage sludge according to claim 3, characterized in that the vibration plate (6) from its fastening -n -
gungsstelle in Richtung auf ihren äußeren Rand abfallend geneigt ausge¬ bildet sind.are formed inclined towards the outer edge.
5. Vorrichtung zur Aufarbeitung von Klärschlamm nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsteller (6) und der vertikale Träger (5) als miteinander verbundene Hohlkörper ausgebildet und die Vi¬ brationsteller (6) mit Öffnungen versehen sind.5. Device for processing sewage sludge according to claim 3 or 4, characterized in that the vibration plate (6) and the vertical support (5) are formed as interconnected hollow bodies and the Vi¬ bration plate (6) are provided with openings.
6. Vorrichtung zur Aufarbeitung von Klärschlamm nach einem der An¬6. Device for processing sewage sludge according to one of the An¬
10 sprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsteller (6) mit einem Randwulst (9) sowie einer über den Randwulst gezogenen Sieb- oder Filtertuchbespannung (10) versehen sind, die mit dem Vibrationsteller (6)10 claims 3 to 5, characterized in that the vibration plates (6) are provided with an edge bead (9) and a screen or filter cloth covering (10) drawn over the edge bead, which are provided with the vibration plate (6)
» einen mit dem Innern des Trägers (5) In direkter Verbindung FLüsslgkelfs- raum (11) bildet.»Forms a liquid chamber (11) in direct connection with the inside of the support (5).
1 51 5
7. Vorrichtung zur Aufarbeitung von Klärschlamm nach Anspruch 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Vibrationsteller als metallischer Hohl¬ körper ausgebildet ist, auf dessen Unterseite gegebenenfalls durch eine Siebplatte verdeckte Öffnungen angeordnet sind.7. Device for processing sewage sludge according to claim 3, characterized in that the vibration plate is designed as a metallic hollow body, on the underside of which concealed openings are optionally arranged by a sieve plate.
8. Vorrichtung zur Aufarbeitung von Klärschlamm nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsteller un¬ ter Zwischenschaltung von Abstandshaltern (12) durch Ubereinanderschich¬ ten mechanisch unverbunden auf dem Träger (5) angeordnet sind.8. A device for the treatment of sewage sludge according to one of claims 3 to 7, characterized in that the vibrating plates are arranged mechanically unconnected on the carrier (5) by interposition of spacers (12) by means of superimposed layers.
_ .)_.)
9. Vorrichtung zur Aufarbeitung von Klärschlamm nach Anspruch 8, da- -1* -9. Device for processing sewage sludge according to claim 8, -1* -
durch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter hohl ausgebildet und/oder mit Öffnungen (14) versehen sind, über die eine leitende Flüssigkeitsver- bindung zwischen dem Behälterraum (1) und dem Inneren des Trägers (5) hergestellt wird.characterized in that the spacers are hollow and / or are provided with openings (14) via which a conductive liquid connection is established between the container space (1) and the interior of the carrier (5).
10. Vorrichtung zur Aufarbeitung von Klärschlamm nach einem der An¬ sprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter als Doppelman¬ telbehälter (15) ausgebildet und mit einem Einlaß (16) und einem Auslaß (17) zur Umführung eines Heizmediums versehen ist.10. Device for processing sewage sludge according to one of claims 2 to 9, characterized in that the container is designed as a double-jacket container (15) and is provided with an inlet (16) and an outlet (17) for bypassing a heating medium .
11. Vorrichtung zur Aufarbeitung von Klärschlamm nach einem der An¬ sprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Absetzbehälter (1) un- terhalb des VLbrationstellerbau es eine Lochplatte oder Siebplatte (18) angeordnet ist, durch die im Absetzbehälter ein Bodenraum (19) abgeteil wird, der mit einem Anschluß (20) zur Zuführung von Heißgas oder Heißluft versehen ist.11. Device for processing sewage sludge according to one of claims 2 to 10, characterized in that a perforated plate or sieve plate (18) is arranged in the settling tank (1) below the VLbrationstellerbau, through which a bottom space (19th ) is divided, which is provided with a connection (20) for supplying hot gas or hot air.
12. Vorrichtung zur Aufarbeitung ' von Klärschlamm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Vibrator ein Register aus parallel hintereinander angeordneten Plattenelementen (21) vorgesehen ist, die an ihren oberen Kanten mit dem Schwingungserzeuger (7) verbunden sind und mit ihren unteren Enden frei auskragen und in die Durchflußrichtung ge richtete Abknickung (27) aufweisen.12. Apparatus for working up 'from sewage sludge according to claim 3, characterized in that a register in parallel successively arranged plate members (21) is provided as a vibrator, which are connected at their upper edges with the vibration generator (7) and with their lower ends free cantilever and have in the flow direction ge directed bend (27).
13. Vorrichtung zur Aufarbeitung von Klärschlamm nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenelemente (21) an ihren oberen En -n13. A device for processing sewage sludge according to claim 12, characterized in that the plate elements (21) on their upper En -n
den mit Durchbrechungen (24) versehen sind.which are provided with openings (24).
14. Vorrichtung zur Aufarbeitung von Klärschlamm nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Duchbrechungen (24) der Plattenelemente (21) eine gegen die freie Kante der Plattenelemente - nach unten - spitz zulaufende Form besitzen,14. Device for processing sewage sludge according to claim 12, characterized in that the openings (24) of the plate elements (21) have a tapering shape towards the free edge of the plate elements - downwards.
15. Vorrichtung zur Aufarbeitung von Klärschlamm nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das in Durchflußrichtung gesehen letzte Plattenelement (25) des Registers eine geschlossene, einen Durchfluß lediglich durch die Durchbrechungen (24) am oberen Plattenende erlaubende Trennwand bildet, durch die im Behälter ein gerichteter, zwischen den Plattenelementen verlaufender Zwangsdurchlauf erzeugt wird.15. A device for the treatment of sewage sludge according to one of claims 12 to 14, characterized in that the last plate element (25) of the register, seen in the flow direction, forms a closed partition which allows a flow only through the openings (24) at the upper plate end which creates a directional positive pass between the plate elements in the container.
16. Vorrichtung zur Aufarbeitung von Klärschlamm nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammzulauf (2) am unteren Ende des Behälters angeordnet und unmittelbar hinter dem Zulauf eine Schikane (26) angeordnet ist. 16. Device for processing sewage sludge according to one of claims 12 to 15, characterized in that the sludge inlet (2) is arranged at the lower end of the container and a baffle (26) is arranged directly behind the inlet.
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