CH411727A - Verfahren und Anlage zur Beseitigung von bei der Abwasserreinigung anfallenden Schlämmen mit organischen Bestandteilen - Google Patents

Description

  Verfahren und Anlage     zur    Beseitigung von bei der Abwasserreinigung anfallenden  Schlämmen mit organischen     Bestandteilen       Bei der Abwasserreinigung in Kläranlagen, insbe  sondere städtischen     Kläranlagen,    fallen bekanntlich  erhebliche Mengen von Schlamm an, deren Aufbe  reitung und Beseitigung oder Verwertung von den  Kostenträgern der Kläranlagen erhebliche Mittel er  fordern.

   Es ist bekannt, den Klärschlamm aus Klär  anlagen für städtische Abwässer in eigens für diesen  Zweck gebauten kostspieligen Faultürmen     auszufau-          len    und dann auf grossräumigen     Trockenbeetanlagen     oder     Sickerbecken    auf natürliche Weise an der Luft  zu trocknen.

   Man erhält dadurch aus dem anfänglich  mit einem Wassergehalt von über 90     0,'o        pumpfähigen     Schlamm einen stichfesten Schlamm mit nur etwa 50       bis        70        %        Wassergehalt        und        1/1o        des        Volumens        von          Schlamm        mit        95        %        Wassergehalt.        Der        getrocknete,

       stichfeste Schlamm wird vielfach als Düngemittel an  die Landwirtschaft abgegeben. Diese Möglichkeit  besteht jedoch nicht immer, so dass man den trocke  nen Schlamm zuweilen auch schon unter Zusatz     eines     Brennstoffes, wie Heizöl o. dgl., verbrannt hat. Diese  Verbrennung wird trotz der höheren Kosten für Heiz  öl o. dgl. mancherorts befürwortet, weil dadurch die  Unkrautsamen, Parasiten und im Schlamm enthalte  nen     pathogenen    Keime vernichtet werden.  



  Es ist weiter bekannt, den Schlamm im rohen  oder     ausgefaulten    Zustand künstlich zu entwässern,  insbesondere dann, wenn aus räumlichen Gründen  die Anlage grossflächiger Trockenbeete oder     Sicker-          becken    nicht möglich ist. Diese künstliche Entwässe  rung erfolgt auf maschinellen Filtermaschinen, z. B.  Vakuumfiltern oder Filterpressen. Der zu entwäs  sernde Schlamm führt aber normalerweise     verhält-          nismässig    schnell zu einer     Verschmierung    und Ver  stopfung der Filterflächen, weil er sehr schlechte     Fil-          triereigenschaften    besitzt.

   Zur     überführung    des  Schlammes in einen     filtrierfähigen    Zustand hat man    dem Schlamm erhebliche Mengen an Chemikalien,  wie Eisen- oder     Aluminiumsalze    und Kalk, als Filter  hilfsmittel zugesetzt.

   Dieser erforderliche     Chemika-          lienzusatz    hat bisher eine weitgehende Verbreitung  maschineller     Trocknungsverfahren    verhindert, weil  einmal die hierfür aufzuwendenden Kosten mit etwa  Fr. 4.- pro cbm Rohschlamm erheblich sind, weil  zum anderen durch diesen Zusatz die absolute Menge  des zu trocknenden Schlammes vergrössert wird, und  weil bei der     Zumischung    von Chemikalien zum Roh  schlamm durch die Austreibung von Ammoniak eine  unerwünschte Geruchsbelästigung entsteht. Den so  mit künstlich entwässerten Schlamm kann man  wegen seines Chemikaliengehaltes schlecht als Dün  gemittel verwerten, so dass er     vielfach    verbrannt  werden muss.  



  Nach einem anderen Vorschlag werden dem  Rohschlamm     anstelle    von Chemikalien Rückstände  einer Schlammverbrennung oder Trockenschlamm  destillation,     insbesondere    Asche, zugesetzt und mit  dem Schlamm innig durchmischt. Diese Zugabe er  folgt vor der Entwässerung mittels mechanischer  Einrichtungen, wie z. B.     Saugzellenfiltern,    Filterpres  sen o. dgl. Man erreicht dadurch ebenfalls     fütrierfä-          hige    Eigenschaften des Schlammes und erspart die  hohen Kosten für die weiter oben erwähnten Chemi  kalien und kann den entwässerten Schlamm verbren  nen, aber auch ohne Bedenken als Düngemittel an  die Landwirtschaft abgeben.  



  Schliesslich geht ein anderer Vorschlag dahin, die  bei der Klärung industrieller Abwässer anfallenden  Schlämme mit Kohle, insbesondere Braunkohle, als  zusätzlichen Brennstoff zu vermischen, um dadurch  die Verbrennung und Beseitigung der Schlämme zu  erleichtern bzw. auch erst zu ermöglichen.  



  Gegenstand der     Erfindung    ist ein Verfahren zur      Beseitigung von bei der Abwasserreinigung anfallen  den Schlämmen mit organischen Bestandteilen, wobei  die Schlämme durch Zumischen eines Filterhilfsmit  tels aufbereitet und anschliessend einer Entwässerung  auf einer     Filtereinrichtung    unterzogen werden.

   Das  neue Verfahren besteht darin, dass die Schlammauf  bereitung parallel zu einem     Energieumwandlungspro-          zess    mittels     Verbrennung    von Kohle     betrieben    und  dem Schlamm     eine    ausreichende Menge der für die  Verbrennung bei der Energieumwandlung bestimm  ten Kohle nach Zerkleinerung in Form von Staub  kohle als     Filterhilfsmittel    zugesetzt und nach der  Schlammentwässerung zusammen mit dem entwäs  serten Schlamm der Verbrennung unterworfen wird.  Hierbei wurde insbesondere an eine Staubkohlen  feuerung eines Kraftwerkes gedacht, in dem durch  Verbrennung von Staubkohle Wärmeenergie oder  elektrische Energie erzeugt wird.

   Durch diese Kom  bination eines     Schlarnmaufbereitungsverfahrens    mit  einem Verfahren zur Energieumwandlung unter Ver  brennung von Staubkohle lässt sich die Wirtschaft  lichkeit der Schlammaufbereitung beträchtlich erhö  hen. Es wird keine separate Verbrennungsanlage für  den Klärschlamm benötigt, wodurch weniger     Anlage-          und:    Betriebskosten entstehen.

   Man braucht für die  zur künstlichen Schlammentwässerung erforderlichen       Filterhilfsmittel    keine besonderen Kosten aufzuwen  den, weil man einen Teil der für die Verbrennung im       Kraftwerk    o. dgl. bestimmten Staubkohle vorher     ab-          zweigt    und den Schlamm als Filterhilfsmittel beigibt,  worauf diese als     Filterhilfsmittel    verwendete Staub  kohle nach dem Durchlauf des     Schlammaufberei-          tungsprozesses    zusammen     mit    dem entwässerten  Schlamm der Verbrennung im Kraftwerk o. dgl. wie  der zugeführt wird, ohne dass der Heizwert der Kohle  darunter gelitten hat.

   Zusätzlich erhält man für das  Kraftwerk getrockneten Schlamm als Brennstoff, so  dass Staubkohle eingespart wird. Diese Staubkohle  kann     man    gleichzeitig benutzen, um die     Filterflächen     der mechanischen Entwässerungseinrichtung mit  einer     Filterhilfsschicht    zu belegen. Es wird dann ein  Teil der für die Verbrennung bestimmten Staubkohle  abgezweigt und dem Rohschlamm vorteilhaft in  einem Misch- und     Eindickgerät    beigegeben, während  eine weitere Menge der Staubkohle auf die Filterflä  chen der Entwässerungseinrichtung aufgeschlämmt  wird, bevor diese Filterflächen mit Schlamm     beauf-          schlagt    werden.  



  Durch die Kombination der Schlammaufberei  tung mit einem Staubkohle verfeuernden Kraftwerk  o. dgl. erreicht man den weiteren Vorteil, dass neben  der Staubkohle auch die bei der Verbrennung an  fallende Asche zur Unterstützung der Schlamm  entwässerung herangezogen werden kann.  



  Zweckmässig kann eine ausreichende Teilmenge  der für die     Verbrennung    bestimmten Staubkohle dem  Rohschlamm als Filterhilfsmittel z. B. in einem  Misch- und     Eindickgerät        zugesetzt    werden und eine  ausreichende Menge der bei der Verbrennung an  fallenden Asche als     Filterhilfsschicht    zum Belegen der         Filterflächen    verwendet werden. Das schliesst jedoch  nicht aus, dass man als Filterhilfsmittel neben Staub  kohle auch eine bestimmte Menge Asche verwenden  und dem Rohschlamm beigeben kann und ebenso die       Filterhilfsschicht    aus einem Gemisch von Staubkohle  und Asche zu bilden.  



       Ein    weiterer zweckmässiger Vorteil der Kombi  nation einer Schlammaufbereitung mit einem     Ener-          gieumwandlungsprozess    ist die Schlammverbrennung  im Ofen eines Kraftwerkes mit hohen Temperaturen,  so dass ein besserer Verbrennungswirkungsgrad für  den Schlamm erreicht wird und bei den hohen Tem  peraturen in Verbindung mit den hohen Kaminen  einer Kraftwerksfeuerung keine Geruchsbelästigung  zu erwarten ist. Man kann daher ohne Bedenken  nicht nur     ausgefaulte,    sondern insbesondere Roh  schlämme     entwässern.    Dadurch werden Faulanlagen  für den Schlamm vollkommen entbehrlich.  



  Das beschriebene Verfahren ist jedoch nicht an  eine Staubkohlenfeuerung eines     Kraftwerkes    gebun  den. Die Schlammentwässerung kann auch parallel  zu einer Energieumwandlung unter Verbrennung von  Stückkohle betrieben werden, beispielsweise in Ver  bindung mit einem Fernheizwerk o. dgl. In diesem  Fall entfällt sogar die Zerkleinerung des Filterku  chens vor seiner Verbrennung.  



  Auf der Zeichnung ist ein Blockschema für eine  Anlage dargestellt, wie sie beispielsweise zur Aus  übung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignet  ist. Diese Anlage wird im. folgenden zum besseren  Verständnis näher erläutert.  



  Bei der Anlage nach dem Beispiel wird Rohkohle  im Bunker 1     gespeichert,    aus dem die Kohle vorteil  haft kontinuierlich einer Kohlenmühle 2 zugeführt  und zu Staubkohle gemahlen wird,. Von der Zerklei  nerungseinrichtung 2, die z. B. aus einer Mühle be  stehen kann, gelangt die Staubkohle in die mit 3 be  zeichnete     Verbrennungseinrichtung.     



  Der Rohschlamm wird einem Misch- und Ein  dickgerät 4 zugeleitet und hierin mit einer ausrei  chenden Menge Staubkohle innig vermischt, die mit  Hilfe einer Zweigleitung aus der Hauptleitung zwi  schen Zerkleinerungseinrichtung 2 und Verbren  nungseinrichtung 3 abgezweigt wird. In dem     Misch-          und        Eindickgerät    4 erfolgt dann bereits eine     teilweise     Eindickung des     Schlammes,    so dass der Wassergehalt  pro Volumeneinheit sinkt. Aus dem Misch- und Ein  dickgerät 4 wird das Gemisch aus Schlamm und  Staubkohle, welches nunmehr einen     filtrierfähigen     Zustand hat, mit Hilfe einer Pumpe 5 einer Filterein  richtung 6 zugeführt, die z.

   B. aus einem Saugzellen  filter oder vorteilhaft aus einer Filterpresse besteht.  Die Filterflächen dieser letzteren Einrichtung können  vorher mit einer Hilfsschicht aus Staubkohle belegt  sein, wozu eine weitere zur Zerkleinerungseinrich  tung 2 und Verbrennungseinrichtung 3 von der  Hauptleitung abgezweigte Zweigleitung gelegt sein  kann. Auf der Filtereinrichtung 6 wird der Schlamm  entwässert, so dass kompakte Filterkuchen und Fil  trat entstehen. Das Filtrat kann man einem Ablauf      zuführen, während die Filterkuchen sich auf eine  weitere Zerkleinerungseinrichtung geben lassen, in  der sie zermahlen werden.

   Die gemahlenen Filterku  chen mit den     Staubkohlenbestandteilen    werden dann  der Verbrennungseinrichtung zugeführt.     Zweckmäs-          sig    mündet eine entsprechende Transportleitung kurz  vor der     Verbrennungseinrichtung    6 in die Hauptlei  tung für Staubkohle ein. Die Kombination der  Schlammentwässerung in Parallelschaltung zu einer  Energieumwandlung mittels Verbrennung von Staub  kohle bietet den weiteren Vorteil, dass die bei der  Verbrennung entstehende Abwärme zur Nachtrock  nung des entwässerten Schlammes ausgenutzt werden  kann. Der entwässerte Schlamm kann vor Einleitung  in die Verbrennungseinrichtung durch einen Wärme  austauscher 8 geleitet werden, der mit der Abwärme  der Verbrennungseinrichtung gespeist wird.  



  Nach einer Abänderung dieser Anlage ist vorge  sehen, den entwässerten Schlamm unmittelbar von  der Filterpresse gegebenenfalls über den erwähnten       Wärmeaustauscher    der Zerkleinerungseinrichtung 2  für die Kohle wieder zuzuführen, wie auf der Zeich  nung mit dem gestrichelten     Linienzug    angedeutet ist.  Man kann den entwässerten Schlamm unmittelbar  von der Filterpresse auch schon den Kohlenbunkern  zuführen, wie weiter mit strichpunktierten Linien auf  der Zeichnung angegeben ist. In beiden Fällen er  spart man die mit 7 bezeichnete Zerkleinerungsein  richtung.

   Es gelangt dann zwar ein Teil des Schlam  mes im Kreislauf über den Kohlenbunker 1 und die       Zerkleinerungseinrichtung    2 zurück in das     Misch-          und        Eindickgerät,    aber dieser Anteil ist     verhältnis-          mässig    gering und lässt keine Schwierigkeiten erwar  ten, wenn man bedenkt, dass die in einem Kraftwerk  verbrannten Kohlenmengen sehr viel grösser als der  Schlammanfall sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Beseitigung von bei der Abwasser reinigung anfallenden Schlämmen mit organischen Bestandteilen, wobei die Schlämme durch Zumischen eines Filterhilfsmittels aufbereitet und anschliessend einer Entwässerung auf einer Filtereinrichtung unter zogen werden, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Schlammaufbereitung parallel zu einem Energieum- wandlungsprozess mittels Verbrennung -von Kohle betrieben und dem Schlamm eine ausreichende Menge der für die Verbrennung bei der Energieum wandlung bestimmten Kohle nach Zerkleinerung in Form von Staubkohle als Filterhilfsmittel zugesetzt und nach der Schlammentwässerung zusammen mit dem entwässerten Schlamm der Verbrennung unter worfen wird. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Teilmenge der für die Ver brennung bestimmten Kohle in Form von Staubkohle als Filterhilfsschicht zum Belegen der Filtergewebe verwendet wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der bei der Energieumwandlung durch Ver brennung von Kohle anfallenden Asche als Filter- hilfsschicht zum Belegen der Filtergewebe verwendet wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge>- kennzeichnet, dass der bei der Schlammentwässerung anfallende Filterkuchen mit der bei der Verbrennung zur Energieumwandlung entstehenden Abwärme: nachgetrocknet wird.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge# kennzeichnet, dass der bei der Schlammentwässerung anfallende Filterkuchen vor der Verbrennung zer kleinert, insbesondere gemahlen wird und der für die Verbrennung bestimmten Staubkohle einer Staub kohlenfeuerung zugesetzt wird.

   PATENTANSPRUCH II Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass eine maschinelle Schlammentwässerungseinrichtung neben einer Kohlenmühle einer Kraftwerk-Staubkoh- len-Feuerung angeordnet ist, wobei,

   eine Zweigleitung der Staubkohlenleitung zu einem vor der maschinel- len Entwässerungseinrichtung angeordneten Mischer hinter der Kohlenmühle abgezweigt wird, und die Transportleitung für den Schlammkuchen von der Entwässerungseinrichtung vor der Kohlenmühle ein mündet.