CH643466A5 - Filterhilfsmittel zum entwaessern von suspensionen. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Filterhilfsmittel zum Entwässern von Suspensionen, insbesondere von Kommunal- und Industrieschlämmen.

Die Entwässerung von Schlämmen, insbesondere von Klärschlämmen, ist infolge der kleinen Korngrössen der Schlammpartikeln, der Oberflächenspannung des Schlammwassers, der Viskosität, der hohen Kompressibilität und anderer Eigenschaften, die zu einem hohen spezifischen Filter-Widerstand der Schlämme führen, nur mit sogenannten Filterhilfsmitteln möglich. Bekannte Filterhilfsmittel sind Eisen- und Aluminium-Salze in Verbindung mit Kalkhydrat sowie neuerdings hochmolekulare wasserlösliche Polymere mit kationischem Charakter. Durch die dosierte Zugabe solcher Filterhilfsmittel und deren Mischung mit dem Schlamm vor seiner Entwässerung werden infolge Austausches von elektrischen Ladungen an suspendierte Schlammteilchen die Teilchenoberflächen entstabilisiert und zur Koagulation und Flockung befähigt; vgl. U. Möller, «Zur Technologie der Schlammentwässerung», Städtehygiene 3/1967, Seiten 54 bis 59.

Die durch den Einsatz von Polymeren gebildeten Flok-ken sind in ihrer Struktur sehr viel lockerer als die aus einer konventionellen Koagulation, so dass sich ein geringerer Endwassergehalt des maschinell entwässerten Schlammes einstellt. Sie sind jedoch sehr empfindlich gegen mechanische Beanspruchung, so dass nicht alle bekannten Entwässerungsverfahren ohne weiteres anwendbar sind. Wie ferner festgestellt wurde, wirkt sich eine längere Belüftung des Schlammes ebenfalls ungünstig auf die Flocken aus und führt zu deren Zerstörung. Da insbesondere Kommunalschlämme täglich in grosser Menge anfallen, erhöhen solche Filterhilfsmittel die Betriebskosten von Kläranlagen erheblich. Schliesslich belasten chemische Zuschlagstoffe den biologischen Haushalt, insbesondere dann, wenn der anfallende Klärschlamm als Kompost in den biologischen Kreislauf rückgeführt werden soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues, wohlfeiles Filterhilfsmittel für die Entwässerung von Suspensionen, insbesondere von Schlämmen, zu schaffen, das im wesentlichen aus biologisch-physikalisch wirkenden Stoffen besteht,

durch die zumindest die Teilchengrösse und -dichte der in der Suspension gelösten Teilchen dauerhaft für die nachfolgende Filtration erhöht, die Viskosität der Suspension dagegen erniedrigt wird.

Diese Aufgabe wird mit einem in Anspruch 1 beschriebenen Filterhilfsmittel gelöst.

s Die Verwendung des genannten Filterhilfsmittels ist dadurch gekennzeichnet, dass auf das Siebband einer Siebbandpresse eine Schicht Filterhilfsmittel von 2 bis 10 cm Stärke gleichmässig locker aufgelegt wird, dass diese Schicht mit der zu entwässernden Suspension durch Übersprühen xo mit dem fünf-bis zehnfachen Volumen der aufgebrachten Schicht getränkt und anschliessend druckentwässert wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Die Verwendung von Kompost als biologisch und/oder 15 physikalisch wirkendes Filterhilfsmittel weist eine Reihe von Vorteilen auf. Durch den auf das Siebband aufgelegten Kompost wird bei der dosierten Zugabe von Schlamm die Korngrösse der Schlammpartikeln erheblich vergrössert, da diese bei der Flüssigkeitsaufnahme durch den Kompost mit 20 in dessen Kapillaren überführt werden. Wie bei einer Tiefenfiltration dringen also die Teilchen, die kleiner sind als die Porengrösse der Kompostteilchen, in deren Kapillaren ein und lagern sich dort ab. Die Viskosität des Schlammes wird durch die faserige Struktur des Kompostes erheblich vermin-25 dert. Da ferner mit dem Einbringen von Klärschlamm in eine Kompostschicht sofort biologische exotherme Umsetzprozesse einsetzen, erhöht sich die Temperatur des Schlammes, was zu einer Verringerung der Oberflächenspannung des Schlammwassers führt. Kompost bleibt beim mechani-30 sehen Entwässerungsvorgang stabil. Die bei chemischen Flockungsmitteln beobachtete Rücklösung der Schlammpartikeln bei der nachfolgenden mechanischen Entwässerung oder Belüftung tritt also nicht mehr ein. Selbst Industrieschlämme, die sich schwer oder nicht flocken lassen, 35 können auf die erfindungsgemässe Art entwässert werden. Durch Zugabe von Kompost wird weder der Rotteprozess zur Überführung von beispielsweise Klärschlamm in Kompost, noch das vom Schlamm getrennte Ballastwasser chemisch belastet. Darüber hinaus wird der Kohlenstoffanteil 40 im Filterkuchen erhöht, was sich bei einer späteren biologischen Verwertung, zum Beispiel durch Verrotten, positiv auf das Kohlenstoff-/Stickstoff-Verhältnis auswirkt. Dies bringt den weiteren Vorteil, dass bei Verwendung von Kompost als Filterhilfsmittel kein Rotterückgut zum Zwecke der Beimp-45 fung und Strukturverbesserung des entwässerten Schlammes zugegeben werden muss. Die Zugabe solcher den Rotteprozess ermöglichenden Zuschläge ist bereits in der Verfahrensstufe «Entwässerung» erfolgt. Es brauchen also für die nachfolgende Verfahrensstufe der Schlammbeseitigung nur so noch Filterkuchen und Kohlenstoffträger dem Rotteprozess zugeführt zu werden, was sich auf den einem Rotteprozess stets vorgeschalteten Mischvorgang ebenfalls günstig auswirkt.

Durch das Filterhilfsmittel Kompost wird sowohl der 55 Filterkuchen als auch das abfliessende Filtrat mit Mikro-Or-ganismen beimpft. Die über den Kompost in den Filterkuchen überführten Mikro-Organismen initiieren einen spontanen biologischen Abbauprozess, also einen Rottestart. Da in diesem Stadium genügend Luftsauerstoff vorhanden ist, 60 weist dieser Abbauprozess aeroben Charakter auf, so dass keine unangenehmen Gerüche vorhanden sind. Der aufgebrachte Kompost absorbiert also weitgehend die aus den Schlämmen austretenden, mit unangenehmen Gerüchen behafteten Gase. Dies erweist sich bei der Zwischenlagerung 65 oder beim Transport des entwässerten Schlammgutes als besonders vorteilhaft. Die ebenfalls mit dem Kompost in das Filtrat, also das Press-oder Ballastwasser gelangenden Mikro-Organismen werden in aller Regel dem biologischen

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Klärprozess wieder zugeführt und wirken sich dort ebenfalls als biologische Beimpfung aus, was den Klärprozess günstig beeinflusst. Durch die durch das Filterhilfsmittel verbesserte Filtration wird auch der Anteil an kollodialen Teilchen im Filtrat erheblich verringert.

Darüber hinaus können solche Filterhilfsmittel am Orte der Kläranlage aus den anfallenden Schlämmen gewonnen werden, brauchen also nicht mehr von Dritten bezogen zu werden. Auch entfallen die bei chemischen Filterhilfsmitteln erforderlichen Mischvorrichtungen, Dosierpumpen und Rührwerke. Schliesslich wirkt sich die bei der Verwendung der erfindungsgemässen Filterhilfsmittel bereits am Orte der Entwässerung erfolgende Geruchsbindung auch auf das Bedienungspersonal günstig aus.

Die Filterhilfsmittel und ihre Anwendung nach Art einer Anschwemm-Filtration sind nachfolgend in Verbindung mit einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Siebbandpresse beschrieben.

Auf das freie Teil A des umlaufenden Siebbandes 1 einer Siebbandpresse BP herkömmlicher Bauart wird eine aus Kompost bestehende Schicht Filterhilfsmittel von 2 bis 10 cm Stärke mittels einer vibrierenden, über die Breite des Siebbandes sich erstreckenden Schurre 2 locker aufgelegt. Das Filterhilfsmittel wird einem Behälter 3 entnommen. Die aufgelegte Schicht wird anschliessend mit der aufzubereitenden Suspension, im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Form von kommunalem Klärschlamm, getränkt, und zwar mit etwa dem Fünf-bis Zehnfachen der aufgelegten Kompostmenge. Die Grenze der Tränkung ist durch den Umstand gegeben, dass das flüssige, etwa 93 bis 96 Gewichtsprozent Wasser enthaltende Gemenge nicht vom Siebband abläuft. Das Tränken erfolgt ebenfalls mit Hilfe einer sich über die Breite des Siebbandes erstreckenden Schurre 4, die von einem Behälter 5 gespeist ist. Beiden Behältern ist noch eine nicht näher dargestellte Dosiervorrichtung 6,7 zugeordnet, um die aufzugebenden Mengen von Filterhilfsmittel und Suspension bestimmen zu können. Beim Aufbringen der Suspension saugt sich das Filterhilfsmittel nach Art eines Schwammes voll. Dabei werden die mitgeführten Schlamm-5 Partikeln in seine Kapillaren überführt und festgehalten. Die Schlammdispersion liegt also nicht mehr wie bisher direkt auf dem Siebband auf. Das auf diese Weise aufgelegte Gemenge wird durch das Siebband 1 unter das Pressband 8 transportiert und in bekannter Weise druckfiltriert. Das Fil-lo trat läuft in einen Behälter 9, während der Filterkuchen in einen Behälter 10 überführt wird. Die mechanische Entwässerung erfolgt also in an sich bekannter Weise, wobei der Filtereffekt des Siebbandes durch das Filterhilfsmittel bedeutend erhöht wird.

15 Falls es sich durch die Art des zu entwässernden Schlammes notwendig erweist, kann auf die mit der Suspension getränkte Schicht eine weitere Schicht Filterhilfsmittel von ca. 1 bis 5 cm Stärke in der beschriebenen Weise aufgebracht werden, wobei als Filterhilfsmittel vorzugsweise Kompost zu 20 verstehen ist, deren Feuchtigkeilsgehalt so niedrig wie möglich gehalten ist. Als Dosiervorrichtungen dienen beispielsweise Dosierschnecken.

Ausführungsbeispiel I 25 Kommunaler Klärschlamm, mit 10 bis 15% eines natürlichen Kohlenstoffträgers vermischt, wird innerhalb eines geschlossenen Belüftungsreaktors, wie er beispielsweise in der DE-OS 2 541 070 beschrieben ist, verrottet und nach seinem Austrag einer Nachrotte von ca. ein bis zwei Wochen bei 30 Temperaturen von ca. 30 bis 40 °C unterworfen. Der auf diese Weise gewonnene, biologisch aktive, also stark mit Mi-kro-Organismen, Actinomyceten, Bakterien, Kleintieren u.a. besetzte Kompost ist ohne längere Zwischenlagerung sofort als Filterhilfsmittel zu verwenden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Filterhilfsmittel zum Entwässern von Suspensionen, insbesondere von Kommunal- und Industrieschlämmen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem durch einen Rotte-prozess unter Verwendung kommunaler Klärschlämme gewonnenen, porösen und biologisch aktiven Kompost von fasriger Struktur mit einem Wassergehalt von 30 bis 40 Gew.-% besteht.

2. Verwendung des Filterhilfsmittels nach Anspruch 1, zum Entwässern von Suspensionen, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Siebband (1) einer Siebbandpresse (BP)

eine Schicht von 2 bis 10 cm Dicke Filterhilfsmittel gleichmässig locker aufgelegt wird, diese Schicht mit der zu entwässernden Suspension durch Übersprühen mit dem fünf-bis zehnfachen Volumen der aufgebrachten Schicht getränkt und anschliessend druckentwässert wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die mit der Suspension getränkte Schicht eine weitere, 1 bis 5 cm Dicke aufweisende Schicht Filterhilfsmittel gleichmässig aufgelegt wird.