CH509944A

CH509944A - Vorrichtung zum Entwässern von Klärschlamm und Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung

Info

Publication number: CH509944A
Application number: CH983267A
Authority: CH
Inventors: Repport Lothar Von; Wolfgang Dr Teske
Original assignee: Albert Ag Chem Werke
Priority date: 1966-07-16
Filing date: 1967-07-11
Publication date: 1971-07-15
Also published as: DE1709460A1; BE790720Q

Description

Vorrichtung zum Entwässern von Klärschlamm und Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung
Da der in Kläranlagen mit einem Wassergehalt von 90 bis 97% anfallende, ausgefaulte Klärschlamm ohne Zugabe von Flockungsmitteln weder in zufriedenstellender Weise filtriert, noch abgepresst werden kann, wird er meistens in sogenannte Klärbecken abgelassen. Dort entsteht aus dem Schlamm im Laufe der Zeit eine pastenartige Masse; auch aus dieser ist die Entfernung des Wassers auf natürlichem Wege kaum, sondern nur durch Einwirkung von Wärme bzw. durch künstliche Trocknung möglich.

Das dem Schlamm anhaftende Wasser darf nicht in das Grundwasser gelangen, und deshalb sind die Klärbecken entsprechend ausgekleidet und abgedichtet. Wasser kann daraus also nicht entweichen, sondern nur teilweise. evtl. bei Sonnenbestrahlung verdunsten. Die verdunstete Menge ist aber nur gering, sie wird oft durch die normalen Niederschläge übertroffen und damit mehr als ausgeglichen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Entwässern von Klärschlamm, bestehend aus a) wenigstens einem festen oder sackartigen Behälter aus Kunststoff mit perforiertem Boden, b) einer den Boden des festen bzw. sackartigen Behälters abdeckenden, seitlich verschiebbaren Bespannung aus einem durchlässigen Gewebe, die durch eine Halte- und Spannvorrichtung, die ein Ab- und Aufrollen ermöglicht, in Spannung gehalten wird, c) einer Abspritz-Vorrichtung zur Reinigung der Bespannung, d) einem Behälter zum Auffangen des aus dem perforierten Boden des festen bzw. sackartigen Behälters austretenden Wassers, e) einer Vorrichtung zum Ab transport der im festen bzw. sackartigen Behälter verbliebenen wässrigen Phase.

Aus Gründen der Vereinfachung ist in der hier angegebenen Beschreibung und Zeichnung nur ein einzi ger Kunststoffbehälter geschildert worden. Es ist jedoch selbstverständlich, dass man je nach der Menge des zu behandelnden Klärschlamms eine mehr oder weniger grosse Zahl an Kunststoffbehältern verwenden kann. Ihre Zahl ist zweckmässig so bemessen, dass ein Dauerbetrieb der Gesamtanlage möglich wird; dabei ist in erster Linie die gegebenenfalls zum Absetzen des Schlamms benötigte Zeit zu berücksichtigen.

Anstelle starrwandiger Behälter lassen sich auch solche in Form eines Sackes verwenden, die einen sogenannten Kreuzboden, d.h. einen in Kreuzform zusammengefügten Boden, besitzen.

Nach einer besonderen Ausführungsform sind die Kunststoffbehälter mit Trage- oder Aufhänge-Vorrichtungen versehen. Bei starrwandigen Behältern können das z.B. zwei einander gegenüberliegende Aussparungen in den Wänden sein, bei der sackartigen Form der Behälter beispielsweise angeschweisst Tragbänder. Mittels dieser Vorrichtungen können die Behälter in Gerüsten aufgehängt werden, in denen die gewünschte Zahl Einzelbehälter zusammengefasst ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung erläutert.

In der Zeichnung stellt Fig. 1 einen Querschnitt durch die beanspruchte Vorrichtung dar. Dabei bedeutet
1 den Behälter für die Aufnahme des frischen Klär schlammes.

2 den perforierten Boden dieses Behälters,
3 und 3' sind Rollen, auf die das feinmaschige Filter gewebe aus synthetischen Fasern aufgewickelt ist und
4 das feinmaschige Filtergewebe selbst,
5 ist die Spritzdüse. mit der Wasser auf das Gewebe gespritzt wird, um dieses zu reinigen,
6 ist der Sammelbehälter zur Aufnahme des abfliessen den Wassers,
7 ist der im Behälter 1 sich nach einiger Zeit bildende
Sumpf und
8 die sich darüber ausbildende wässrige Phase des Klär schlammes, während
9 die Sau- oder Hebervorrichtung darstellt, die die wässrige Phase in den Sammelbehälter 6 leitet, 10 stellt ein Saugzellenfilter dar, in das i,eeebenenfalls der Sumpf 7 direkt geleitet werden kann, und 11 ein schalenförmiges Becken anstelle des Sammelbe hälters 6, das in seiner Form dem Saugzellenfilter an gepasst ist.

Die Fig. 7 und 3 der Zeichnung zeigen zwei mögliche Anordnungen der Spritzdüse 5, die ihren Wasserstrahl gegen die Unterscitc des über die Umlenkrollen 12 laufenden Filtergewebes richtet. In Fig. 7 ist der Wasserstrahl von dem Behälter I weggerichtet, in Fig. 3 in umgekehrter Richtung, um ZU zeigen, dass die Anordnung der Spritzdüsen 5 den verschiedenen Erfordernissen angepasst werden kann.

Diese erfindungsgemässe Vorrichtung arbeitet wie folgt: a) In einen festen oder sackartigen Behälter 1 aus Kunststoff, z. B. Polyäthylen, Polypropylen, Polycaprolactam oder ähnliches, mit perforiertem Boden 2 wird Klärschlamm eingefüllt. Unter dem Druck des eigenen Gewichts des Schlamms läuft ein Teil des darin enthaltenen Wassers durch den perforierten Boden ab, wobei es b) auch eine den Boden des Behälters abdeckende.

feinmaschige Bespannung 4 aus einem durchlässigen Gewebe passiert, das vorzugsweise aus synthetischen Fasern, z.B. aus Polyamiden, Polyacrylaten. Polyäthylenterephthalaten und ähnlichem besteht, und die Bespannung durch eine Halte- und Spannvorrichtung. die ein Ab- und Aufrollen ermöglicht, in Spannung gehalten wird. Dieses Siebgewebe kann z.B. von der Rolle 3 auf die Rolle 3' kontinuierlich oder diskontinuierlich in einer solchen Weise abgewickelt werden, dass der unter dem Boden des Behälters 1 befindliche Teil praktisch immer soweit frei von Schlammteilchen ist, dass die Maschen der Bespannung 4 nicht verstopft sind. Zweckmässig sind die Maschen der Bespannung 4 feiner als die Perforation des Behälters 1.

c) Vor dem Auflaufen auf die Rolle 3', aber auch auf der Rolle selbst kann die Bespannung 4 mit Hilfe der Abspritz-Vorrichtung 5 mit Wasser durchgespült und/oder abgespritzt und so von Schlammteilchen befreit werden. Ist die Bespannung nahezu vollständig auf die Rolle 3' aufgelaufen und die Rolle 3 dementsprechend leer, lässt man die Bespannung von Rolle 3' auf Rolle 3, also in umgekehrter Richtung laufen, wobei es dann zweckmässig ist, auch bei der Rolle 3 eine gleiche Spritzvorrichtung wie 5 anzubringen. Es ist aber auch möglich. die auf die Rolle 3' aufgelaufene Bespannung.

die ja durch die Abspritzvorrichtung 5 sauber gehalten wird, wieder ganz auf die Rolle 3 laufen zu lassen und sie dann nach und nach wieder, wie beschrieben. auf die Rolle 3' zurückzuführen.

Die Abspritzvorrichtung kann in mannigfacher Weise angeordnet sein, z.B. in der in den Fig. 1 bis 3 angegebenen Weise. Die Anordnung gemäss Fig. 2 oder Fig. 3. in denen 12 Rollen darstellen, hat den Vorteil, dass die auf der Bespannung befindlichen Schlammteilchen von unten aus den Maschen herausgedrückt werden, so dass eine wirksame Rcinigung erzielt wird. Die Anordnung der Spritzdüsen gemäss Fig. 3 hat den Vorteil, dass die mit der Abspritzflüssigkeit an der Bespannung ablaufenden Feststoffteilchen mit den bereits abgespritzten Teilen der Bespannung in Berührung kommen. Dabei kann eine zusätzliche Abspritzung zwischen den beiden äusseren Rollen 12 erfolgen.

d) Das durch den perforierten Boden 2 des Behälters 1 und durch die Bespannung 4 ablaufende Wasser gelangt in den Behälter 6. Dieser kann als Wanne oder als Kanal ausgebildet sein, je nachdem, ob das Wasser zunächst gesammelt oder sogleich abgeführt, z.B. einem Vorfluter zugeführt werden soll. Das im Behälter 6 gesammelte Wasser ist beispielsweise als Gicsswasscr geeignet.

e) Der im Behälter 1 verbleibende restliche Schlamm teilt sich nach einiger Zeit in zwei Schichten: Unten bildet sich ein sogenannter Sumpf 7 aus, den man zweckmässig bis zur Erreichung einer annähcrnd festen Konsistenz im Behälter 1 belässt. Darüber stcht eine relativ klare wässrige Phase 8, die man mittels einer geeigneten Vorrichtung, z.B. der Heber- oder Saugvorrichtung 9 abführt, z.B. in den Behälter 6 transportiert.

Das hier vereinigte Wasser kann, wie unter d) erwähnt, im Behälter 6 selbst oder in einem anderen geeigneten Vorratsgefäss, beispielsweise einer Zisterne. gesammelt oder einem Vorfluter zugeführt werden.

Es ist auch möglich, den Sumpf 7, ohne dass er sich absetzt, einem Saugzellen- oder sonstigen geeigneten Filter 10 zuzuführen, bis er so fest ist, dass er abgegraben werden kann. Die so gewonnenen Rückstände könnten entweder unmittelbar als Bodenverbesserungsmittel dienen oder mit Müll, der vorzugsweise homogenisiert ist, kompostiert oder evtl. gemeinsam mit diesem verbrannt werden. Ebenso ist es auch möglich, die Rückstände mit anorganischen Pflanzennährstoffen und/oder deren Aus gangsstoffen. z.B. Rohphosphaten, zu vermischen und dieses Gemisch mit Schwefel-. Phosphor- oder Salpetersäure ganz oder teilweise aufzuschliessen, wobei man wertvolle Düngemittel mit variablen Gehalten an organischer Substanz erhält.

Durch die Reaktionswärme des Aufschlusses verdampft Feuchtigkeit, so dass trockene Produkte anfallen, die granuliert werden können.

In der Vorrichtung gemäss Erfindung kann sowohl frischer wie auch ausgefaulter Abwasserschlamm beliebiger Herkunft verarbcitet werden, wobei in erster Linie an städtische Abwasser zu denken ist. Es ist auch möglich.

Schlämme zu verarbeiten, die vor dem Einbringen in die Behälter 1 mit Flockungsmitteln, wie Kalk oder Rohphosphat oder Eisen- oder Aliminiumsulfat versetzt worden sind; durch solche Flockungsmittel lässt sich die Absetzzeit in den Behältern 1 verringern.

Eine verbesserte bzw. beschlcunigte Abtrennung des Wassers von dem Feststoff kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass man durch Einleiten eines Gases, vorzugsweise Luft, z.B. durch ein von oben in den Schlamm eintauchendes Rohr, in diesem eine Turbulenz bzw. ständige Umwälzung erzeugt. Dadurch können sich die Feststoffteilchen nicht zwischen den Maschen des Gewebes festsetzen und das anhaftende. nicht gebundenc Wasser kann ständig weiter ungehindert aus dem Behälter frei abfliessen.

Wo keine Pressluft vorhanden ist, genügt es auch.

mittels eines eintauchenden Rührers oder einer anderen geeigneten Vorrichtung eine Turbulenz oder einen Rühreffekt zu bewirken. um die Feststoffteilchen in der Schwebe zu halten und vor dem Absinken zu bcwao ren.

Im Vergleich zu den bisher üblichen Klärbecken besitzt die Vorrichtung gemäss Erfindung vor allem den Vorteil, dass ein wesentlich grösserer Teil des dem Schlamm anhaftenden Wassers ohne jeden bzw. ohne wesentlichen Energieverbrauch entfernt wird. Die Vorrichtung ist einfach zu bedienen und zu warten, benötigt erheblich weniger Raum als ein Klärbecken und ermög- licht einen relativ raschen Durchsatz auch grösserer Schlammcngen.

Beispiel
Man bringt einen mit 15 Gewichtsprozent Kalk und 7,5 Gewichtsprozent Eisensulfat geflockten Klärschlamm mit 93% Wassergehalt in ein 100 Liter fassendes zylindrisches Gefäss aus Polyäthylen, Polypropylen, Polycaprolactam oder dergleichen 1 mit einer Wandstärke von 5 mm. Der Boden dieses Gefässes ist mit 3 mm grossen Löchern 2 perforiert und mit engmaschigem Gewebe, vorzugsweise aus synthetischen Fasern, wie Polyamiden, Polyacrylaten, Polyäthylenterephthalat oder dergleichen, mit 100 Maschen/cm2 4 belegt. Dieses Gewebe kann durch Drehcn in beiden Richtungen zwischen den Rollen 3 und 3' in seiner Lage verändert 4 und durch eine gecignete Vorrichtung 5 mit Wasser abgespritzt werden.

Durch den perforierten Boden tropft das Wasser in eine darunter gelegene Wanne 6, wo es gesammelt wird. Nach mehreren Tagen Absitzen entsteht in dem Kunststoff gefäss 1 am Boden ein Sumpf 7 und darüber eine leicht gefärbte, jedoch weitgehend klare Flüssigkeit 8, deren Menge etwa 70% des aufgegebenen Schlamms und deren Gehalt an organischer Substanz etwa 1% beträgt. Diese Flüssigkeit wird mittels Saugrohr 9 abgehebert und der Wanne 6 zugeführt.

Den Sumpf lässt man noch einige Tage weiter im Gefäss 1 absitzen bis cr stichfest ist, d.h. abgegraben werden kann. Danach bringt man ihn auf ein Saugzellenfilter 10.

Die mit dem Saugzellenfilter anfallenden Rückstände 11 haben jetzt nur noch einen Wassergehalt von 30 bis 35% und können in dieser Form als Bodenverbesserungsmittel verwandt oder durch Zugabe von anorganischen Nährstoffen zu einem Düngemittel, gegebenenfalls auch unter Zusatz von Schädlingsbekämpfungsmitteln, weiterverarbeitet werden.

Claims

PATENTANSPRUCH 1

Vorrichtung zum Entwässern von Klärschlamm. bestehend aus a) wenigstens einem festen oder sackartigen Behälter aus Kunststoff (1) mit perforiertem Boden (2), b) einer den Boden des festen bzw. sackartigen Behälters (1) abdeckenden, seitlich verschiebbaren Bespannung (4) aus einem durchlässigen Gewebe, die durch eine Halte- und Spannvorrichtung, die ein Ab. und Aufrollen ermöglicht, in Spannung gehalten wird, c) einer Abspritz-Vorrichtung (5) zur Reinigung der Bespannung 14), cl) einem Behälter (6) zum Auffangen des aus dem perforierten Boden (2) des festen bzw. sackartigen Behäl- ters (1) austretenden Wassers, e) einer Vorrichtung zum Abtransport der im festen bzw. sackartigen Behälter (1) verbliebenen wässrigen Phase (8).

UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet. dass der feste bzw. sackartige Behälter (1) mit Trag- oder Aufhängevorrichtungen versehen ist.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Zuleitung für Luft oder mit einem in den Abwasserschlamm eintauchenden Rührer zur Erzeugung einer Turbulenz bzw. eines Rühreffekts im Schlamm versehen ist, um die darin enthaltenen Feststoffteilchen in der Schwebe zu halten, so dass das Wasser besser aus dem festen bzw. sackartigen Behälter (1) ablaufen kann, und dass der feste bzw. sackartige Behälter (1) vorzugsweise mit Trage- oder Aufhängevor richtungen versehen ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannung (4) aus synthetischen Fasern, vorzugsweise Polyamidfasern, besteht und die Maschen der Bespannung (4) vorzugsweise feiner sind als die Perforation des Bodens des festen bzw. sackartigen Behälters (1).

A. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschen der Bespannung (4) feiner sind als die Perforation des Bodens des festen bzw.

sackartigen Behälters (1).

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannung (4) durch Rollen (3 und 3') in Spannung gehalten wird und vorzugsweise bei der einen Rolle (3) eine Spritzvorrichtung angeordnet Ist.

6. Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auch bei der anderen Rolle (3') eine Spritzvorrichtung angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch I oder einem oder allen der Unteransprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Abtransport der über dem Sumpf (7) im festen bzw. sackartigen Behälter (1) stehenden, praktisch klaren, wässrigen Phase (8) eine Absauge- oder Abhebe-Vorrichtung ist.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder einem oder allen der Unteransprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Abtransport der im festen bzw. sackartigen Behälter (1) verbliebenen wässrigen Phase (8) ein Saugzellenfilter oder ein anderes Filter ist.

PATENTANSPRUCH 11 Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung zum Entwässern von Klärschlamm nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unter dem Boden des festen bzw. sackartigen Behälters (1) befindliche Bespannung seitlich verschoben wird und deren Maschen durch eine Abspritzvorrichtung (5) von Feststoffteilchen gereinigt werden.

UNTERANSPRUCHE 9. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoffteilchen im festen bzw.

sackartigen Behälter (1) durch Einleiten von Luft oder durch Rühren herumgewirbelt werden.

10. Verfahren nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannung (4) vorzugsweise kontinuierlich seitlich in dem Masse verschoben und vorzugsweise von der Unterseite - abgespritzt wird, dass die Maschen ihres unter dem festen bzw. sackartigen Behälter (1) befindlichen Teils praktisch nicht verstopft sind, und dass eine sich im festen bzw. sackartigen Behälter (1) über dem partiell entwässerten Schlamm bildende wässrige Phase (8) abgeführt wird.

11. Verfahren nach Patentanspruch II oder einem oder beiden der Unteransprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorzugsweise Flockungsmittel enthaltender Schlamm im festen bzw. sackartigen Behälter (1) so weit entwässert wird, bis er eine annähernd feste Konsistenz erreicht hat.