DE2601676A1

DE2601676A1 - Verfahren zur nutzbarmachung der in abfallprodukten enthaltenen naehrstoffe

Info

Publication number: DE2601676A1
Application number: DE19762601676
Authority: DE
Inventors: Ruediger Lothar Von Reppert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-01-17
Filing date: 1976-01-17
Publication date: 1977-07-21

Description

"Verfahren zur Nutzbarmachung der in Abfaliprodukten enthaltenen Nährstoffe" Da pro Einwohner und Tag mit eiaem Anfall von etwa 3 - 4,5 mg Phosphor gerechnet werden kann, der hauptsächlich in Ferm von Orthophosphat und kendensierten Phosphaten vorliegt, hat es sich die vorliegende Erfindung zur Ausgabe gemacht, diese, bisner weitgehend ungenutzt ge bliebene, landeseigene Phosphatquelle, nutzbar zu machen.
Dies wird zunächst dadurch er#reicht, daß Frisch-, Faul- oder Klärschlamm, stichfester Trockenbeetschlamm, lufttroskenenr Faulschlamm, tierische Abfallprodukte, Müll, Müllkomposte und alle sonstigen, P-haltigen Stoffe, in bekannter Weise in den gebräuchlichen Verbrennungsanlagen verbrannt werden0 Es wurde nun gefunden, daß durch Weitererhitzung, evtlO in den gleichen öfen, wenn diese mit einer entsprechend haltbaren Ausmauerung verschen sind, der etwa 700°C heißen Asche auf die bei der Herstellung von durch Glüh- oder Schmelzaufschluß üblichen Temperaturen von ca 1 300°C, die in der Asche enthaltenen Phosphorverbindungen bezogen auf relative Löslichkeit in 2%ger Zitrenensäure, über 70 bis 98% zitronensäurelöslich und für einen Einsatz als Phosphorsäuredüngemittel verwertbar werden.
Da der Anteil an Phosphaten, beispielsweise in den Abwässerschlämmen, je nach Herkunft, etwa bei 5 - 20 mg/l liegen, ist es zweckmäßig diese vorher abzutrennen, was vorzugsweise durch Anwendung von Eisen- und Aluminiumsalzen und/eder Kalk erreicht wird.
Kalkt man Abwasser, beispielsweise mit Kaltmilch, auf einen pH-Wert von etwa 9,5 - 10 auf, wozu 100 - 220 g Ca(OH)2/cbi Abwasser erforderlich sind, dann fällt der Phosphor als Calciumphosphat aus und es kann auf diese Weise der P..Gehait im Abwasser bis auf etwa 0,5 - 0,9 mg P/l herabgesetzt werden. Bei zusätzlicher Anwendung von FeCl3 oder liOl3 bzw.
Al2(S04)3 als Fleckungsmittel ist im so behandelten Abwasser ein Restgehalt von nur noch 0,2 mg P/1 möglich.
Die Schlämme lassen sich, nach erfolgter Ausfaulung, dann in einfacher Weise bis auf Feststoffgehalte von 35 - 40 % mechanisch entwässern und können in diesem Zustand geeigneten Verbrennungsanlagen, verzugsweise Wirbelschicht~ der Etagenöfen, zugeführt werden.
Weiden die beim Verbrennen anfallenden, je nach Herkunft und vorausgegangenen Behandlung, 3 - 35 % P205 enthaltenden noch etwa 7000.
heißen Aschen auf 13000C weitererhitzt, dann stehen sich durch die in der Asche neben P sonst noch enthaltenen Stoffe ähnliche Verhältnisse ein, wie diese bei der Herstellung von durch Glüh- oder Schmelzaufschluß hergestellten Produkten vorliegen. Dabei ist es außerdem möglich, evtl. noch fehlende Zuschläge, wie Kalk, Kieselsäure, Alkalisalze, Magensiumchlorid, Scda oder Wasserglas und, falls erforderlich, Kohle sowie Rohphosphat, wenn dies zur Einstellung eines konstanten P2O5-Gehaltes im Endprodukt notwendig ist, zu machen.
Es entstehen auf diese Weise aus organischen Abfallstoffen pflanzenlöslichte P 205 enthaltende Düngemittel, in denen die P205 in citrat- bzw.
cironensaurelöslicher Form vorliegt.
Wurden dem Abwasser Al-Salze als Flockungsmittel zugegeben, dann entstehen Aluminiumphosphate, die bereits durch Erhitzen auf schwache Rotglut citratlöslich werden.
Durch weiteres Erhitzen der beim Verbrennen von Schlämmen oder sonstigen organischen Abfallprodukten, soweit sie P enthalten, anfallenden Asche auf hohe Temperaturen entweder allein oder mit dem einen oder anderen der vorgenannten Zuschläge ist es also möglich, die enthaltenen P"Verbindungen pflanzenlöslich zu machen und somit aus der Asche ein pflanzenlösliche P2O5 enthaltendes Düngemittel herzustellen, das zudem noch den Vorteil hat, daß es neben P2O5 auch neck K2O, CaO, SiO2 etc enthält.
Sollen Schlämme verascht werden die Fluorapatite enthalten, dann ist es zweckmäßig, wenn zur weitgehenden Entfernung oes Fluors gefloe@te und mechanisch vor entwässerte Schlammrückstände angew@ndt und unmittelbar bei Temperaturen von über 10000 bis 145000 verascht werden.
Beispiel 1 Ein in eine Kläranlage zulaufendes Abwasser enthies@t 12,6 mg P/l.
@es wurde unter Zugabe von 40 mg Fe/l in Form von FeCl3 mit Kalkmilch auf pH 9,6 aufgekalkt und der so geflockte Schlamm dann mechanisch auf einen Feststoffgehalt von 36 % entwässert und der dabei erhaltene Rückstand sodann verbrannt.
Es fiel eine etwa noch 7000C heiße, 15 % P205 enthaltende Asche an, die weiter auf 1300°C erhitzt wurde, wobei die Phosphorsäure, bezogen auf relative Löslichkeit in 2%iger Zitronensaure, zu 96 % zitronensäurelöslich wurde. Die Asche konnte dann als ein 15 % zitronensaurelösl. P2O5 enthaltendes Düngemittel verwandt werden.
Beispiel 2 Beim Veraschen eines durch Zugabe von 26b3 kg CaO/cbm auf pH 9,5 eingestellten Frischschlamms, der anschließend mechanisch entwassert worden ist, fiel ein Ascne mit einem Gehalt an Ges. P205 von 16,9 % an.
Durch anschließendes Weitererhitzen der noch heißen Asche auf über 13000C wurden die in ihr enthaltenen Phosphate zu 81 % in 2 %iger Zitronensaure pflanzenlöslich.
Beispiel 3 Ein mit AlCl3und Ca(OH)2 geflockter, luftgetrockneter Faulschlamm mit 17,8 % P205 wurde verascht und die erhaltene Asche wieder auf schwache Rotglut erhitzte Da durch die Zugabe von AlCl3 als Flockungsmittel der im Schlamm enthaltene Phosphor in AlPO4 übergegangen ist, wurde die in ihm enthaltene P205 in die citratlöslO Form übergeführt und man erhielt so aus der Asche ein 17,5 % citratlöslO P205 enthaltendes Phosphorsauredüngemittel Beispiel 4 Beim Erhitzen eines aus 85 Gew.-% Klärschlamm (16 % P2O5), 8 Gew.e.% Steinkohle und 7 Gew.-% Marokkophosphat (34 % P205) bestehen#den Gemisches auf 1350°C entsteht eine Schlackenschmelze, die man in kaltes Wasser einfließen läßt, worin sie abgeschreckt wird. Die so erhaltene Schlacke wird vermahlene Sie enthält ein Phosphorsäuredüngemittel mit einer Löslichkeit, bezogen aud Gesamtphosphorsäure, von 83 % zitronensäurelösl. P205 Beispiel 5 20 Gewichtstei@e einer aus einer Müllverbrennungsanlage stammenden, 0,83 r P2#5 enthaltenden Asche wurde mit 30 Gewichtsteilen einnes luftgetrockneten Faulschlamms (1,8 ffi P205) und 50 Gewichtsteilen Klärschlammasche (16 % P2o5) vermischt und das Gemisch in einem Etageno@@en auf 1300°C erhitzt. Man erhi#elt dabei ein 13,8 % P2O5 enthaltendes Phosphorsäuredüngemittel, bezogen auf relative Löslichkeit in 2 %iger Zi@ronensäure.
Da in alien den oben genannten Beispielen die Abfallprodukte neben P2O5 auch noch K2O enthielten, wird der Düngewert der danach hergestellten Produkte entsprechend höher.

Claims

Patentansprüche 1 Verfahren zur Nutzbarmachung der in Abfallprodukten enthaltenen Nährstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß Phosphor enthaltende Abfallstoffe verbrannt und die dabei zurückbleibende heiße Asche auf die bei der Herstellung von durch Glüh- oder Schmelzaufschluß üblichen Temperaturen weitererhitzt und die dabei erhaltenen Phosphorverbindungen pflanzenlöslich gemacht werden.
2) Verfahren nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß /als Abfallsteffe vorzugsweise Frisch- Faul- oder Klärschämme, stichfester Trockenbeetschlamm, lufttrookener Faulschlamm, Abfälle tierischer Herkunft, Müll, Müllkompost sowie alle sonstigen, P-hal-tigen Produkte Verwendung finden.
3) Verfahren nach Anspruch 1) und 2), dadurch gekennzeichnet, daß die gewonnene Asche mit Zuschlägen, wie Kalk, Kieselsäure, Alkalisalzen, Magnesiumchlorid, Soda, Wassergas oder Kohle sowie von Rohphosphat, wenn dies zur Einstellung eines konstanten P205-Gehaltes notwendig ist, versetzt werden.
4) Verfahren nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß mit Aluminiumsalzen und Kalk geflockte Schlämme bzw. die dabei entstandenen Aluminiumphosphate auf schwache Rotglut erhitzt und die Phosphorsäure so in die citratlösliche bzw. zitronensäurelösliche Form übergeführt wird.
5) Verfahren nach Anspruch 1) bis 3), dadurch gekennzeichnet, daß die beim Verbrennen anfallenden, heiße Aschen weiter bis auf etwa 1300°C erhitzt werden.
6) Verfahren nach Anspruch 1) bis 5), dadurch gekennzeichnet, daß in Anwesenheit von Fluorapatiten zur Entfernung das Fluors geflockte und mechanisch vorentwä@serte Schlammräokstände angewandt und unmittelbar bei Temperaturen von über 10000 bis 14500C verascht werden