CH634536A5

CH634536A5 - Verfahren zur muellverwertung und abwasseraufbereitung und mehrstufige filtrationsvorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens.

Info

Publication number: CH634536A5
Application number: CH849978A
Authority: CH
Inventors: Adolf H Borst
Original assignee: Adolf H Borst
Priority date: 1977-08-12
Filing date: 1978-08-10
Publication date: 1983-02-15
Also published as: PT68416A; FR2399859A1; PL118042B1; ATA585178A; SE7808560L; FI782354A7; IT7868897A0; HU178995B; IT7868898A0; ES472533A1; DD138883A5; NO782736L; AU3880778A; DE2834717C2; FR2399857A1; FR2399859B1; GB2002647A; BR7805184A; GB2002647B; DK350578A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Müllverwertung und Abwasseraufbereitung, wobei das Abwasser mit dem zerkleinerten Müll vermischt wird, der Abwasserstrom mit den darin gelösten und suspendierten Bestandteilen des Mülls « durch ein Zweistufenfilter aus nicht-aktivierter und aktivierter Kohle geleitet wird, in einem ersten Reaktor eines Mehrfachreaktormeilers der Grossteil der mit Schmutzlast gesättigten Filterkohle zur Regenerierung thermisch behandelt wird, wobei die Schmutzlast, welche an dem Kohlefilter angelagert « wurde, unter Gewinnung von Kohle und Brenngas thermisch zersetzt wird, in mindestens einem zweiten Reaktor Müll oder ein Teil der mit Schmutzlast gesättigten Filterkohle unter Gewinnung von Wärme und Brenngas verbrannt wird, und die

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regenerierte Filterkohle des ersten Reaktors erneut zur Filtrierung des Abwassers verwendet wird.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf Mehrstufen-Filtrationsvorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der DE-OS 2 558 703 der Anmelderin ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt. Bei diesem Verfahren wird auf einfache und zugleich wirtschaftliche Weise

(1) das Abwasser als Transportmittel für den Müll sowie zu dessen Auftrennung in im wesentlichen anorganische und organische Bestandteile verwendet;

(2) das mit dem Müll kontaminierte Abwasser durch Filtration mittels Normal- und Aktivkohle gereinigt;

(3) ein Teil des Mülls bzw. der mit Schmutzlast beladenen Aktivkohle unter Abgabe eines Brenngases verbrannt, welches für die Thermolyse Energie liefert; sowie

(4) der Hauptteil der mit Schmutzlast beladenen Filterkohle in einem Thermolysereaktor thermisch zersetzt, wodurch die Filterkohle regeneriert und ein kohlenwasserstoffreiches Schwelgas gewonnen wird.

Wenngleich durch dieses Verfahren vielerlei Vorteile erzielt werden und insbesondere eine optimale Nutzung der Energieinhalte des Mülls sowie dessen Verwertung auch zur Abwasserbehandlung ermöglicht wird, haben sich bei der praktischen Durchführung des Verfahrens noch teilweise Schwierigkeiten gezeigt. Diese treten insbesondere dann auf, wenn Müll ständig wechselnder Ausgangszusammensetzung in das System eingegeben und gleichzeitig eine Variation der Zusammensetzung des ebenfalls zugeführten Abwassers zu beobachten ist. Hierdurch, aber auch aufgrund besonders hartnäckiger, unangenehmer Schmutzstoffe kann es insbesondere zu Schwierigkeiten bei den für das System vitalen Abscheidungs- und Filtrationsvorgängen kommen. Die kontinuierliche Aufarbeitung von Müll und Abwasser kann insbesondere durch Verstopfung bzw. Verklebung der Kohlefilter, Strömungsveränderungen und übermässigen Abrieb der Filterkohle behindert werden. Hierdurch kann es teilweise auch zum Durchlauf von Verunreinigungen durch die mit Aktivkohle beschickten Feinfilter, insbesondere von polaren Substanzen, kommen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in dem Verfahren des eingangs genannten Typs die Filtrationsprozesse und Abscheidungsvorgänge auf einfache und kontinuierlich handhabbare Weise zu verbessern. Hierbei soll insbesondere durch Variation der Filterbedingungen bzw. durch Schaffung neuartiger Filtrationsvorrichtungen und deren Handhabung eine Verbesserung der Anhaftungsprozesse der Schmutzstoffe an den Filtermedien erreicht werden, ohne dass der Durchtritt des zu reinigenden Abwassers behindert wird. Durch gezielte Variation der Filtermedien soll unter Nutzung des anfallenden Mülls schliesslich noch eine Verbesserung des erzielbaren Filtereffekts unter zusätzlicher Erfassung stark polarer Stoffe erfolgen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das mit Müll beladene Abwasser durch ein mehrstufiges Filtrationssystem geführt wird, in dem die Grobfiltration durch lose Schüttungen aus Adsorptionskohle bewirkt wird, die aus den organischen Bestandteilen des Mülls gewonnen wurde, und die mit organischen Schmutzstoffen beladenen Schüttungen zur thermischen Behandlung derselben unter Gewinnung von Adsorptionskohle in den Mehrfachreaktormeiler zurückgeführt werden.

Die Erfindung baut massgeblich mit auf der Erkenntnis auf, dass durch den Einsatz eines Mehrstufen-Filtersystems, in dem die Filtrationsvorgänge zumindest teilweise durch lose Schüttungen, die Kohle enthalten, erfolgen, eine Vermeidung der bisher beobachteten Nachteile möglich ist. Durch die Aufteilung der Filtrationsvorgänge in mehrere Stufen und insbesondere durch die Vorschaltung von Grobfiltern, die lose Schüttungen aus Filtrationsgut enthalten, ist eine mechanische und zum Teil auch adsorptive Abtrennung der Schmutzbeladung des Abwassers möglich, ohne dass es zu einer Verstopfung bzw. Verklebung der perforierten Wände, Siebe und dergleichen der Filtrationsvorrichtungen kommt. Die Verstopfung bzw. Verklebung der perforierten Wände der Filtrationsvorrichtung bzw. der entsprechenden Siebeinheiten wird vorteilhaft dadurch vermieden, dass die Filter zur Verbesserung des Filtrationseffekts derart bewegt werden, dass eine ständige Bewegung des Schüttguts bewirkt wird. Suspendierte Partikel im Abwasser werden an der Adsorptionskohle adsorbiert, ohne dass eine Verklebung der perforierten Siebflächen eintritt. Dadurch wird in kontinuierlicher Weise eine Neubefüllung der entleerten Filtersysteme mit frischem Filtrationsgut und somit ein ungestörter Ablauf der Filtrationsvorgänge möglich. Die ■ mit Schmutz beladenen, abgeführten Schüttungen werden dann zur nachfolgenden Verkokung der Schmutzstoffe unter Erhalt neuer Filtrationskohle in einen Reaktor des Mehrfachreaktormeilers zurückgeführt.

Es ist zweckmässig, die Filtration durch lose Schüttungen in geeigneten Vorrichtungen als eine Grobfiltration vorzunehmen, bevor nachfolgend eine weitergehende Filtration und Klärung des durchgeführten Abwassers durch nicht-aktivierte und aktivierte Kohle enthaltende weitere Filtereinheiten erfolgt. Wenngleich es möglich ist, vor den Vorfilter, der eine lose Schüttung aus Filtrationsgut, die Kohle enthält, aufweist, eine mechanische Rechenanlage zu schalten, so kann letztere auch vollständig durch den Vorfilter selbst ersetzt werden, da durch die Filtration mittels Schüttgut eine Verstopfung der apparativen Teile der Filtrationsvorrichtungen weitgehend ausgeschlossen wird.

Die Vorfilter, die als erste Grobfilter dienen, werden im allgemeinen im Gegenstrom zu dem durchtretenden schmutz-beladenen Abwasser geführt, wobei eine Filtration aufgrund von Schwerkrafteffekten erfolgt. Die Grobfilter können jedoch auch rotierend in stehendes Abwasser eingeführt oder durch fliessendes Abwasser bewegt werden.

Die Schüttungen aus Filtrationsgut enthalten in massgeblichem Umfang Kohle bzw. Adsorptionskohle. Bei den zunächst zu passierenden Grobfiltern liegt die Adsorptionskohle im allgemeinen in nicht-aktivierter Form vor.

Je nach Art der Zusammensetzung des zu behandelnden Abwassers bzw. dessen Schmutzbeladung, kann dem Grobfilter auch ein gewisser Anteil von aktivierter Kohle beigefügt sein, die ebenfalls aus den organischen Bestandteilen des Mülls gewonnen ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Schüttungen Kohle im pelletisierten Zustand, um den Abrieb an Kohlestaub möglichst hintan zu halten. Diese Pelletisierung des Kohleschüttguts wird vorzugsweise für die Feinfiltration durchgeführt. In diesem Falle wird vorzugsweise aktivierte Kohle eingesetzt. Dazu wird die aus Müll in dem ersten Reaktor durch thermische Regenerierung erzeugte Kohle vorteilhaft nach dem Abkühlen fein vermählen, mit organischem Bindemittel, wie z.B. Teer, Brikettpech, vermischt und bei erhöhter Temperatur und Druck, z.B. 80°C bei einem Druck von 1200 kp/cm2 kompaktiert. Diese kompaktierte Kohle kann dann erneut auf die gewünschte durchschnittliche Korngrösse durch Vermahlung gebracht werden. Sie stellt dann nicht-aktivierte, für die Grobfiltration geeignete Filterkohle dar. Ist die Verwendung der Kohle für die Feinfilter vorgesehen, so wird das erhaltene Splittergranulat in an sich bekannter Weise aktiviert, was beispielsweise durch Hitzebehandlung über mehrere Stunden in dem gasdicht verschlossenen Reaktor des Mehrfachreaktormeilers unter Einführung von Wasserdampf und/oder Zinkchlorid erfolgen kann. Die hierbei aus den organischen Bestandteilen des Mülls erhaltene pelletierte Aktivkohle weist eine gute Abriebfestigkeit bei gleichzeitig hoher Oberflächenentwicklung auf.

Durch eine derartige Pelletisierung lassen sich Abriebsef5

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fekte der Kohle und damit zusammenhängende Störungen weitgehend vermeiden.

Besonders günstige Filtrationseffekte werden mit losem Kohlefiltrationsgut erzielt, das auch einen Anteil an polaren Stoffen aufweist. Dieser Anteil an polaren Stoffen lässt sich dadurch erreichen, dass dem Müll und/oder Abwasser solche Abfallstoffe zugemischt werden, die bei der Hitzebehandlung in filtrationsfördernder und zum Teil sich aktiv an der Adsorption beteiligender Form vorliegen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass dem zu behandelnden Haushalts- und Industriemüll, der auf das Abwasser, im Regelfall kommunales Abwasser, aufgebracht wird, ein gewisser Anteil an Abwasser aus der Papierfabrikation oder auch Porzellanverarbeitung zugegeben wird. Müll bzw. Abwasser aus diesem Industriebereich enthalten in der Regel polare Stoffe, z.B. Füllstoffe, wie Aluminiumoxide, Siliziumoxide, Titanoxide usw., die bei der Umwandlung der vorhandenen organischen Bestandteile in Kohle bei den Verkohlungstemperaturen im Bereich von ca. 300 bis max. 800°C in aktivierter Form erhalten werden. Andere in Frage kommende polare Metalloxide, die häufig eine geringe positive Ladung tragen, sind beispielsweise Eisenoxide und Magnesiumoxide, wie sie im Bereich der keramischen und Aluminium produzierenden Industrie als Abfallschlämme anfallen. Durch die gezielte Zumischung von Abfallschlämmen, die bei der Verkohlung aktivierte polare Oxide ergeben, können an den mechanischen Kohlefiltern nicht nur zusätzliche Filtrationseffekte aufgrund polarer elektrostatischer Wirkungen erzielt werden, sondern es ergibt sich auch eine günstige Auswirkung auf das Klärungs- und Sedimetationsver-halten der Abwässer. Deshalb ist diese Massnahme der Zusammensetzung des losen Schüttguts aus sowohl Kohle als auch polaren Abfallsubstanzen, neben der Pelletisierung des Schüttguts, bei der Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens besonders bevorzugt. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf die Feinfiltration.

Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden zumindest die Feinfilter vor der Entleerung der beladenen Schüttung mit Brauchwasser rückgewaschen, das vorzugsweise bereits gereinigtem Abwasser in einem Teilstrom entnommen ist.

Die Filtrationsvorgänge unter Einsatz losen Schüttguts, vorzugsweise in pelletisierter Form, lassen sich noch begünstigen, wenn eine ständige Bewegung des Schüttguts erzielt wird. Bei der Bewegung des Schüttguts, beispielsweise durch Bewegung der dieses beherbergenden Behälters, muss jedoch darauf geachtet werden, dass dieses nicht einen Fliessbettzustand erreicht, da hierdurch die mechanische Filterwirkung aufgehoben wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird in einer weiteren Ausführungsform derart durchgeführt, dass das Filtrationssystem im kontinuierlichen Betrieb mit Füllgut befüllt, sodann von müllbeladenem Abwasser durchströmt, gegebenenfalls nachvorheriger Rückwaschung vom beladenen Füllgut befreit, und nach erneuter Befüllung mit Füllgut wieder zur Filtration verwendet wird. Diese im kontinuierlichen Betrieb vorgenommenen unterschiedlichen Massnahmen können beispielsweise an räumlich getrennten Stationen einer einzigen Filtrationsvorrichtung erreicht werden.

Im folgenden werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele einer Mehrstufen-Filtrationsvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben.

Es zeigen:

Fig. la, lb schematisch den Ablauf des erfindungsgemässen Verfahrens zur Müllverwertung und Abwasseraufberei-tung,

Fig. lc einen umlaufenden Kübelfilter, der sowohl als Grob- wie auch Feinfilter einsetzbar ist,

Fig. 2 einen Bandfilter, und

Fig. 3a, 3b ein kontinuierlich arbeitendes Filtrationsband. In Fig. la ist der hauptsächliche Filtrationsablauf beim erfindungsgemässen Verfahren dargestellt, wobei die in dem System für die Regenerierung und gegebenenfalls Verbrennung 5 der beladenen Filtrationskohle benötigten Reaktoren des Mehrfachreaktormeilers, in dem auch die organischen Bestandteile des Mülls in Kohle, zum Teil in aktivierter, zum Teil nicht-aktivierter Form, übergeführt werden, sowie eine Müllverbrennung erfolgen kann, nicht gezeigt sind. 10 Nachstehend soll nun getrennt anhand des Weges, den das Abwasser und der feste Müll nehmen, das erfindungsgemässe Verfahren erläutert werden:

Das Abwasser, das sowohl städtisches Abwasser als auch Industrieabwasser umfassen kann, wird durch einen Abwasser-15 einlasskanal 108 über ein Düsensystem 170, in dem durch Gaseinblasung, z.B. Luft, eine Durchmischung und Feinverteilung der eingebrachten Schmutzstoffe erfolgt, zu einem Absetzbecken 110, einem Sieb 112 und sodann zu einer mehrstufigen Filtrationsvorrichtung 106 geführt. Vor der mehrstufigen 20 Filtrationsvorrichtung 106 ist ein in das Abwasser einsenkbarer Vorfilter 142, der ein Grobfilter darstellt, vorgesehen. Dieser Vorfilter dient zur Abfangung sehr schwerer bzw. hartnäk-kiger Verunreinigungen und kann — sofern dies erwünscht ist — sogar den mechanischen Rechen bzw. das Sieb 112 völlig 25 ersetzen. Dieser Vorfilter 142 rotiert im Gegenstrom zu dem durch ihn hindurchtretenden Abwasser. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. lb gezeigt ist, besteht der Vorfilter aus einzelnen Filterelementen 144, die eine Kohleschüttung enthalten, wobei die Filterelemente auf ei-30 nem sich langsam oder intermittierend bewegenden Kettenförderer 146 oder dergleichen angeordnet sind, der das Filterelement in Richtung der Pfeile in Fig. 2 in den Abwasserfluss beim Abströmende 148 des Vorfilters und sodann in Gegen-flussrichtung stromaufwärts zu dem Stromaufwärtspunkt 150 35 transportiert, bei dem die nunmehr beladenen Einzelfilterelemente dem Wasserfluss in Aufwärtsrichtung entzogen werden. Einen Vorteil dieser Konstruktion des rotierenden Vorfilters ' stellt es dar, dass die Verweilzeit der Filterelemente in dem Abwasser leicht in Abhängigkeit zu dem beobachteten Mass 40 der Verunreinigungen durch entsprechende Erhöhung oder Abnahme der Geschwindigkeit der Förderkette 146 geregelt werden kann. Naturgemäss kann eine derartige oder ähnliche Konstruktion auch für die nachfolgenden Grobfilter 114 und Feinfilter 116 Anwendung finden.

45 Die Filterelemente 144 des Vorfilters 142 umfassen im allgemeinen einen geeigneten Rahmen, der eine lose Schüttung zumindest eines Anteils von Kohleteilchen, bevorzugt in pelletierter Form, enthält. Dieser Rahmen ist in seinem von der Schüttung beaufschlagten Bereich perforiert, um einen Flüssig-50 keitsdurchtritt zu erlauben. Nach der Entfernung der Filterelemente aus dem Abwasserfluss werden die schmutzbeladenen Kohleschüttungen mittels Förderkette 146 zu einem Reaktor des Mehrfachreaktormeilers (in der Figur nicht gezeigt) geführt, in dem die Regenerierung der Kohle und eine gleichzei-55 tige Pyrolyse der anhaftenden organischen Verunreinigungen erfolgt. Hierdurch werden die Verunreinigungen direkt in erneut verwertbare Filterkohle übergeführt. Hierbei ist es vorteilhaft, eine Abtropfvorrichtung für die Filterelemente vorzusehen, durch die der beladenen Filterkohle anhaftende so Flüssigkeit vor deren Regenerierung und/oder Verbrennung bestmöglich entfernt wird. Diese Abtropfvorrichtung kann beispielsweise einen Schüttelmechanismus (nicht gezeigt) zur Verbesserung der Wasserentfernung enthalten.

Die nunmehr leeren Filterelemente 144, deren perforierte 65 Siebflächen durch die Schüttung im unverklebten bzw. nicht verstopften Zustand erhalten sind, können nunmehr mit frischer, regenerierter Kohle, aus einem Reaktor des Mehrfachreaktormeilers (in der Figur nicht gezeigt, jedoch auch mit

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«Ofen» bezeichnet) beschickt werden. Hierbei kann es zweckmässig sein, was in der Figur nicht gezeigt ist, gegebenenfalls Zwischenwaschvorgänge im Falle von Störungen vorzusehen. Die leeren Filterelemente 144 werden dann mit frischer Kohleschüttung erneut zu dem Vorfilter 142 zurückgeführt. Zwischen dem Kohleauslass des (nicht gezeigten) Reaktors und dem Vorfilter kann eine Wärmesammeivorrichtung 156 zur Abkühlung der heissen regenerierten Kohle und zur Übertragung der Wärme der Kohle über geeignete Wärmeaustauschervorrichtungen (nicht separat gezeigt) an wärmetransportierende Medien, z.B. Wasser, vorgesehen sein.

Durch das rotierende Vorfilter 142 wird bereits ein grosser Teil der in dem Wasser suspendierten Partikel auf relativ einfache Weise entfernt werden. Weiter ist aus der Figur ersichtlich, dass die flotierten oder suspendierten, primär organischen Verunreinigungen, die durch das Sieb bzw. den Rechen 112 aufgefangen wurden, durch ein aufwärtsgerichtetes Förderband 132 aus dem Abwasser ausgetragen und der Verbrennung bzw. Verkohlung zugeführt werden können. Hierbei ist der Förderer 132 derart konstruktiv ausgestaltet bzw. angeordnet, dass ein relativ unbehinderter Wasserdurchtritt während der Erfassung und Entfernung der florierenden und suspendierten Partikel möglich ist.

Das durch den Vorfilter 142, gegebenenfalls durch Unterstützung des Siebes 112, vorgereinigte Abwasser tritt nun in ein System von Grobfilter 114 und Feinfiltern 116 ein, bevor es über den Auslaufkanal 118 als Brauchwasser austritt.

Das Grobfilter 114 besteht aus einer Vielzahl von Grobfilterelementen 120, welche durch Heben und Senken des Grobfilters diesen zur Regenerierung verlassen bzw. wieder in diesen zurückgeführt werden können. Die Filterelemente 120 sind üblicherweise mit Adsorptionskohle geeigneter Teilchengrösse, vorzugsweise in pelletisierter Form gefüllt. Die Filterelemente werden beim Betrieb im Gegenstrom vom Ende des Filters 122 zum Anfang des Filters 124 bewegt.

Das Feinfilter 116 besteht ebenfalls aus einer Reihe von Filterelementen 126, die ebenfalls im Gegenstrom zum Abwasser vom unteren Ende 128 zum oberen Ende 130 stufenweise bewegt werden. Das Feinfilter kann durch Rückspülung, gegebenenfalls in den dafür vorgesehenen Rückspüleinrichtungen 134, gereinigt werden. Vorzugsweise wird das Rückspülwasser direkt aus dem Brauchwasserkanal 118 entnommen und kann, soweit gewünscht, in dem Reservoir 136, das mit Heizspiralen 138 ausgestattet ist, gelagert werden. Das durch die Rückspülung kontaminierte Wasser fliesst durch eine Rückführungsleitung zurück zum Abwassereinlass 108.

Nach Beendigung des Rückspülvorgangs kann das Filterelement 126 wieder in den Feinfilter 116 zum erneuten Einsatz zurückgeführt werden. Die Rückspülung stellt jedoch lediglich eine Gegebenenfallsmassnahme dar, da die übliche Regenerierung der mit Schmutz beladenen einzelnen Feinfilterelemente durch thermische Behandlung im ersten Reaktor des Mehrfachreaktormeilers erfolgt. Sofern dies wünschenswert ist,

kann die mit Schmutzlast beladene Adsorptionskohle auch im zweiten Reaktor unter Gewinnung von Wärme und Brenngas verbrannt werden.

Wenn eine thermische Regenerierung der mit Schmutzlast beladenen Adsorptionskohle durchgeführt worden ist, werden die Behältnisse der Feinfilterelemente 126 mit frischer Adsorptionskohle gefüllt, wobei man den Wärmeinhalt derselben vor der Einbringung in das Abwasser innerhalb der Wärmesammeivorrichtung 156 noch nutzt.

Verfolgt man nun den Weg des zu verarbeitenden, überwiegend festen Mülls, welcher unter anderem Nahrungsmittelabfälle, Papier, Kunststoffe, Öl- und Teerrückstände, Altreifen, Holz, Glas, Asche usw., umfasst, so wird dieser aus einem Bunker 160 über ein Magnetband 162, ein Förderband 166, den Zerkleinerungswalzen 164 einer ersten Behandlung bzw. Auftrennung unterworfen. Im Absetzbecken 110 werden die Stoffe einer Dichte 1 absitzen gelassen und mit Hilfe eines Förderers, z.B. des Becherförderers 168, entfernt. Durch die Reihe der Luftdüsen 170 wird eine gründliche Durchmischung 5 von Abwasser und Müll zur Verbesserung der gewünschten Auftrennung in organische und anorganische Bestandteile erleichtert. Über den Förderer 132 werden die aufschwimmenden organischen Bestandteile des Mülls aus dem Rechen 112 entfernt und in den Reaktor zur Verkokung übergeführt. In io dem Mehrfachreaktormeiler erfolgt dadurch in den Einzelreaktoren, die in unmittelbarer räumlicher Nachbarschaft zueinander angeordnet sind (in der Figur nicht gezeigt) eine Ther-molyse und Pyrolyse sowohl der mechanisch entfernten Verunreinigungen, der beladenen Schüttgutkohlen und anderer 15 Kohlefilter, wobei in gezieltem Masse eine teilweise direkte Einführung von Müll in die Reaktoren vorgesehen sein kann.

In Fig. lc ist eine andere, bevorzugte Ausführungsform eines Vorfilters 188, der übrigens auch als Feinfilter verwendet werden kann, gezeigt. Dieser besteht im wesentlichen aus ei-20 nem auf einer Führung 180 umlaufenden System von kippbaren, oben offenen Einzelkübeln 182, deren Bodenwandung 184 perforiert ist und die das lose Filtrationsgut 186 enthalten, wobei die Führung 180 eine Entladung des beladenen Filtrationsguts und das Neubeladen mit frischem Filtrationsgut 25 durch beispielsweise eine Kippbewegung, Umlenkbewegung, gewichtsbezogene Zwangsführung usw. ermöglicht. Wie aus Fig. lc ersichtlich ist, laufen die Einzelbehälter 182, hier als Kübel dargestellt, dem Abwasser entgegen, das seine Schmutzbeladung auf dem Schüttgut ablädt und sodann durch die per-30 forierte Bodenwandung hindurchtritt. Hier kann je nach Geschwindigkeit, Beladung des Abwassers mit Schmutzstoffen usw., die Filtration den Bedürfnissen dadurch leicht angepasst werden, dass eine entsprechend gewählte Anzahl von Behältern 182 dem Abwasser entgegengeführt wird. Hierdurch kann 35 ein Abwasserdurchtritt durch nur einen oder mehrere Behälter je nach Wunsch erreicht werden, zumal die Einzelbehältnisse zweckmässig auch aus dem Abwasserzufluss 194 seitlich um die Führung 180 herum heraus- bzw. in diesen hineinbewegt werden können. Das z.B. durch Umlenkbewegung provozierte 40 Entleeren des beladenen Filtrationsguts führt einem zum Ofen führenden Band 190 die schmutzbeladenen Filtrationsstoffe zu. Die Wiederauffüllung der Behälter 182 mit Filtrationsgut erfolgt dann mit einer vom Ofen kommenden Fördereinrichtung, z.B. Band 192.

43 Diese Vorrichtung hat sich für die wechselnden Bedürfnisse des kontinuierlich laufenden Abwasser-Müllverwertungsbetriebs hervorragend bewährt, da sie sowohl eine Verstopfung der Filtermedien durch eine einfache Zu- und Abführung von Filtrationsgut vermeidet, als auch durch leichte Zuschaltung 50 von Behältern 182, deren Geschwindigkeit gegenüber dem Abwasser noch regelbar ist, auch ein sehr flexibles System darstellt.

In Fig. 2 ist eine ebenfalls geeignete Filtrationseinrichtung gezeigt, die einen endlosen Kübelfilter 330 auf einem Band 55 darstellt, der an einem geeigneten Ort in den Abwasserstrom eingebracht werden kann. Der Kübelfilter umfasst im allgemeinen ein Paar Förderbänder 332, die über Rollen 334 derart angetrieben werden, dass der obere Teil des Bandes 336 sich aufwärts nach links oben, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, be-60 wegt, auf dem Band ist eine Reihe von oben offenen Kübeln angeordnet, deren feste Bodenflächen 340 quadratisch, rechteckig oder dergleichen sein können und die durch ein Paar, z.B. dreieckige, Seitenwände 342 abgeschlossen sind. Die Einzelkübel sind durch aufrechtstehende perforierte Wandungen 65 344 miteinander in Verbindung, durch die das zu reinigende Abwasser unter Zurücklassung der suspendierten Schmutzstoffe auf dem Filtrationsschüttgut hindurchtritt. Durch entsprechend eingefülltes Schüttgut wird wiederum ein Schutz der

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perforierten Siebwandungen erzielt und dadurch ein kontinuierlicher Betrieb des Verfahrens möglich. Wie aus Fig. 2 gut ersichtlich ist, kann eine Beladung mit frischem Filtrationsgut bzw. eine Entleerung des schmutzbeladenen Filtrationsguts leicht an den jeweiligen Endseiten der Anordnung erfolgen.

Es ist bevorzugt, dass die Bodenfläche der Kübel 338 strukturiert, z.B. genoppt, ist, um hierdurch starken Verschiebungen des Filtrationsschüttguts möglichst vorzubeugen. Zu diesem Zweck können gegebenenfalls auch weitere Unterteilungen der Fläche der Einzelbehälter vorgenommen werden, was vorzugsweise in Längsrichtung erfolgt.

In den Fig. 3a und 3b ist schliesslich eine als Vorfilter und/oder als Feinfilter verwendbare Vorrichtung 400 in Quer-und Längsschnitt gezeigt, die im wesentlichen ein umlaufendes perforiertes endloses Band 402 umfasst, das an räumlich getrennten Stationen 420, 430, 440 mit Filtrationsschüttgut beladen, von beladenem Abwasser durchströmt und von dem schmutzbeladenen Schüttgut befreit wird. Wie in Fig. 3b gezeigt ist, wird im Beladungsbereich 440 durch eine vom Ofen herkommende Fördereinrichtung 428 frisches Filtrationsgut aufgebracht, während die im Durchströmungsbereich 420 beladene Schüttgutmasse dann auf ein zum Ofen abführendes Band 426 auf geeignete Weise im Entladungsbereich 430 gekippt wird. Hierbei kann das Band über geeignete Antriebselemente 422, die sich bevorzugt ausserhalb des Durchströmungsbereichs befinden, betrieben sein.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist das umlaufende Band in seinem Durchströmungsbereich 420 V-förmig, in seinem Beladungsbereich 440 V-förmig oder plan und in seinem Entladungsbereich 430 in Schräg- bzw. Kipplage plan auf den Antriebselementen 422 geführt. In Fig. 3a ist eine derartige V-förmige Führung des Bandes 402 im Durchströmungsbereich ersichtlich. Hier wird das Band 402 auf Antriebsrollen 404 geführt, 5 wobei sich auf der Oberflächenstrukturierung 412 des Bandes das Filtrationsgut 406 befindet. Durch diese oder eine ähnliche Oberflächenstrukturierung kann wiederum einer zu starken Verschiebung des Filtrationsguts vorgebeugt werden. In Fig. 3a ist die Ablagerung von Schmutzpartikeln mit 410 bezeichnet, während das Wasser 408 durch das poröse Band nach unten hin bei 424 austritt.

Es wird darauf hingewiesen, dass das Band kontinuierlich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit oder intermittierend betrieben werden kann. Auch hier erlaubt die kontinuierliche i5 Zu- und Abführung von Filtrationsschüttgut einen Oberflächenschutz, der anderweitig leicht verstopfenden, perforierten Filterelementteile.

Es ist leicht ersichtich, dass durch die Einbringung von Filterelementen, die einen kontinuierlichen Schutz der perforierzoten Siebflächen des Systems durch Filtrationsgut erfahren, das bequem ebenfalls in kontinuierlicher Weise zu- und abgeführt werden kann, ein flexibler und störungsfreier Betrieb des Gesamtsystems ermöglicht wird. Dieser wird insbesondere noch durch die Pelletisierung der Kohlematerialien, die in den Vor-25 filtern, Grobfiltern und Feinfiltern Verwendung finden, sowie durch die gezielte Anwesenheit von Anteilen polarer Materialien, die ebenfalls aus Müll bzw. Abwasser gewonnen werden können, insbesondere kalzinierten Metalloxiden, wie Eisenoxid, Aluminiumoxid, Kieselsäure usw., wie sie aus dem 30 Mehrfachreaktormeiler anfallen, zusätzlich begünstigt.

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3 Blätter Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Müllverwertung und Abwasseraufberei-tung, wobei das Abwasser mit dem zerkleinerten Müll vermischt wird, der Abwasserstrom mit den darin gelösten und suspendierten Bestandteilen des Mülls durch ein Zweistufenfil-. ter aus nicht-aktivierter und aktivierter Kohle geleitet wird, in einem ersten Reaktor eines Mehrfachreaktormeilers der Grossteil der mit Schmutzlast gesättigten Filterkohle zur Regenerierung thermisch behandelt wird, wobei die Schmutzlast, welche an dem Kohlefilter angelagert wurde, unter Gewinnung von Kohle und Brenngas thermisch zersetzt wird, in mindestens einem zweiten Reaktor Müll oder ein Teil der mit Schmutzlast gesättigten Filterkohle unter Gewinnung von Wärme und Brenngas verbrannt wird, und die regenerierte Filterkohle des ersten Reaktors erneut zur Filtrierung des Abwassers verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Müll beladene. Abwasser durch ein mehrstufiges Filtrationssystem geführt wird, in dem die Grobfiltration durch lose Schüttungen aus Adsorptionskohle bewirkt wird, die aus den organischen Bestandteilen des Mülls gewonnen wurde, und die mit organischen Schmutzstoffen beladenen Schüttungen zur thermischen Behandlung derselben unter Gewinnung von Adsorptionskohle in den Mehrfachreaktormeiler zurückgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schüttungen der zunächst zu passierenden Grobfilter nicht-aktivierte Kohle verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Schüttungen der dem Grobfilter folgenden Feinfilter zumindest teilweise Aktivkohle verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schüttungen Kohle im pelletisierten Zustand verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schüttungen auch solche mit einem Anteil an polaren Stoffen verwendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als polare Stoffe Aluminiumoxid und/oder Siliziumoxid verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass aluminiumoxid- und/oder siliziumoxidhaltiger Müll bzw. Abwasser aus der Papierfabrikation zugemischt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter im Gegenstrom zu dem beladenen Abwasser geführt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Feinfilter vor dem Entleeren der beladenen Adsorptionskohle mit Brauchwasser rückgewaschen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtrationssystem im kontinuierlichen Betrieb mit Adsorptionskohle gefüllt, sodann von müllbeladenem Abwasser durchströmt, gegebenenfalls nach vorheriger Rückwaschung von beladener Adsorptionskohle befreit, und nach erneuter Befüllung mit Adsorptionskohle wieder zur Filtration verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter zur Verbesserung des Filtrationseffekts derart bewegt werden, dass eine ständige Bewegung des Schüttguts bewirkt wird.
12. Mehrstufige Filtrationsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grobfilter (114) aus zumindest teilweise siebförmigen Behältern (120) vorgesehen ist, in denen Adsorptionskohle enthalten ist, und dass ein davor befindlicher rotierender, mit stückiger Kohle gefüllter Vorfilter (142) vorgesehen ist, der in den Abwasserkanal eingeschwenkt ist und dessen einzelne, die Kohleschüttung enthaltende Filterelemente (144) abtrennbar sind.
13. Mehrstufige FiltrationsVorrichtung nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, dass der rotierende Vorfilter (142) eine Kettenfördervorrichtung ist, die einen Abtropfmechanismus aufweist.
14. Mehrstufige Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 12,

5 dadurch gekennzeichnet, dass sie als Vorfilter (142) und/oder

Feinfilter (400) ein umlaufendes, perforiertes, endloses Band (402) enthält, das an räumlich getrennten Stationen (420, 430, 440) mit Adsorptionskohle beladen, vom beladenen Abwasser durchströmt und von der schmutzbeladenen Adsorptionskohle

10 befreit wird.
15. Mehrstufige Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das umlaufende Band im Querschnitt in seinem Durchströmungsbereich (420) V-förmig, in seinem Beladungsbereich (440) V-förmig oder plan und in sei-

15 nem Entladungsbereich (430) in Schräg- oder Kipplage plan auf den Antriebselementen (422) geführt ist.
16. Mehrstufige Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Band eine Oberflä-chenstrukturierung (412) aufweist, um eine starke Bewegung

20 der Kohleschüttung in dem Durchströmungsbereich (420) zu verhindern.
17. Mehrstufige Filtrationsvorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein System von wenigstens drei in einem Winkel zueinander angeordneten und

25 getrennt geführten, sich gegenseitig bedienenden Einzelbändern (428, 426, 402) vorgesehen ist, von denen eines (428) frische Adsorptionskohle übernimmt und an das nachfolgende Filtrationsband (402) übergibt, welches die mit Schmutzlast beladene Adsorptionskohle auf das letzte Band (426) beför-

30 dert, welches Band (426) das Gut dem Mehrfachreaktormeiler wieder zuführt.
18. Mehrstufige Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf einer Führung (180) umlaufendes System von kippbaren, oben offenen Kü-

35 beln (182) vorgesehen ist, wobei die Bodenwandung (184) der Kübel, welche die lose Adsorptionskohle (186) enthalten, perforiert ist, und die Führung (180) eine Entladung der beladenen Adsorptionskohle und das Neubeladen mit frischer Adsorptionskohle durch eine Kipp- bzw. Umlenkbewegung er-

« möglicht.
19. Mehrstufige Filtrationsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grobfilter (330) vorgesehen ist, der auf einem Förderband (332) angebrachte, nach oben offe-

« ne Kübel (338) aufweist, deren Wandung (344) in Durchflussrichtung perforiert ist, und die Kübel (338) Adsorptionskohle enthalten.
20. Mehrstufige Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenfläche der Kübel (338)

so genoppt ist und gegebenenfalls die Längsrichtung Unterteilungen (350) enthält.

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