DE2612086C2

DE2612086C2 - Verfahren und Einrichtung zur Aufbereitung von Naßschlamm

Info

Publication number: DE2612086C2
Application number: DE2612086A
Authority: DE
Inventors: Joseph Richard 6374 Buochs Kaelin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-11-12
Filing date: 1976-03-22
Publication date: 1982-09-23
Also published as: DE2612086A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Aufbereitung von in einer Kläranlage anfallendem Naßschlamm, bei dem man den mittels einer Entwässerungsvorrichtung auf einen Wassergehalt von höchstens Gewichtsprozent entwässerten Schlamm in einem Naßschlammbelüftungsbehälter in Zirkulation versetzt und gleichzeitig mi·: einem sauerstoffhaltigen Gas oder so reinem Sauerstoff belüftet sowie zur Einregulierung seiner Temperatur mit einem Wärmeaustauscher in Kontakt bringt, den derart vorbehandelten Schlamm nach einer bestimmten Verweilzeit aus dem NaQ-schlammbelüftungsbehälter abzieht und in noch warmen Zustand auf einen Wassergehalt von 80 bis Gewichtsprozent weiterentwässert und anschließend den weiterentwässerten Schlamm kompostiert, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens bei dem zur Erzielung eines optimalen Prozeßablaufes die Temperatur des im Naßschlammbelüftungsbehälter sich befindenden, aufzubereitenden Schlammes nur innerhalb bestimmter Grenzen variiert, da bei zu tiefen Temperaturen, die zum Beispiel bei der Zuführung von neuem, aufzubereitendem Schlamm auftreten kann, der Umwandlungsprozeß zu langsam abläuft oder gar nicht in Gang kommt, und andererseits bei zu hohen Schlammtemperaturen die den biologischen Umwandlungsprozeß bewirkenden Mikroorganismen absterben und der Umwandlungsprozeß zum Stillstand kommt.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Temperatur des Schlammes im Naßschlammbelüftungsbehälter mit Hilfe des Wärmeaustauschers auf 55 bis 85°C, insbesondere auf 60 bis 75° C einreguliert.

Um eine möglichst kleine zu kompostiernde Menge an behandeltem Schlamm zu erhalten, ist es ferner zweckmäßig, wenn man die Verweilzeit des im Naßschlammbelüftungsbehälter sich befindenden Schlammes derart bemißi, daß in dieser Zeit infolge des biologischen Abbaus eine Abnahme der organischen Bestandteile in der im Naßschlammbelüftungsbehälter sich befindenden Flüssigkeit um mindestens 30%, vorzugsweise um mindestens 45% stattfindet

Um nur eine Entwässerungsvorrichtung zu benötigen, ist es außerdem vorteilhaft, wenn man zur Entwässerung des in den Naßschlammbelüftungsbehälters abzugebenden und des aus dem letzteren entnommenen Schlammes alternierend die gleiche Entwässerungsvorrichtung verwendet

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche mit einem wärmeisolierten, mit einer Belüftungsvorrichtung sowie mit einem Wärmeaustauscher versehenen Naßschlammbelüftungsbehälter versehen und dadurch gekennzeichnet ist, daß der Naßschlammbelüftungsbehälter mit einer Umwälzvorrichtung ausgerüstet ist, die außerhalb des Naßschlammbelüftungsbehälters angeordnet und über je eine absperrbare Zu- und Ableitung mit dem Innern des Naßschlammbelüftungsbehälters verbunden ist, wobei die Zu- und die Ableitung an in vertikaler Richtung voneinander distanzierten Stellen tangential in den Naßschlammbelüftungsbehälter derart münden, daß der Schlamm im Naßschlammbelüftungsbehälter längs einem schraubenförmigen Weg zirkuliert

Nachstehend wird das Verfahren der Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Einrichtung erläutert.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Einrichtung wird der aus einer Kläranlage unregelmäßig anfallende, einen Wassergehalt von etwa 96% aufweisende Naßschlamm über eine Zuleitung 1 einem Stapelbehälter 64 zugeführt und in diesem gespeichert. Intermittierend wird mit Hüte einer Schlammpumpe 65 Naßschlamm aus diesem Stapelbehälter 6% abgezogen und einer Entwässerungsvorrichtung 6 zugeleitet, wo der Schlamm auf einen Wassergehalt von etwa 85% entwässert wird.

Dieser entwässerte Schlamm wird über die Leitung 66 einem Pufferspeicher 67 zugeführt, von wo er in der gewünschten Dosierung mit Hilfe der Pumpe 68 in den Naßschlammbelüftungsbehälter 2 befördert wird, in welchem der hochkonzentrierte Schlamm über die mit einer Sauerstoffanlage verbundene Zuleitung 4 mit reinem Sauerstoff versorgt wird. Der Naßschlammbelüftungsbehäiter 2 weist von oben befrachtet einen kreisrunden Querschnitt auf, und um zu vermeiden, daß bei einer allfällig notwendigen Demontage der Umwälzvorrichtung 76 der gesamte Naßschlammbelüftungsbehälter 2 geleert werden muß. ist die Umwälzvorrichtung 76 außerhalb des Naßschlammbelüftungsbehälters 2 angeordnet und über je eine mittels einem Schieber

absperrbare Zu- und Ableitung 77 bzw. 78 mit dem Innern des Naßschlammbelüfiungsbehälter 2 verbunden. Um eine Verstopfung der Umwälzvorrichtung 76 sicher zu vermeiden, wirken die Eintrittskanten der Förderschaufeln der Umwälzvorrichtung 76 mit einem feststehenden Messer 84 zusammen. Die Zu- und Ableitung 77 bzw. 78 münden an in vertikaler Richtung voneinander distanzierten Stellen annähernd tangential in den Naßschlammbelüftursgsbehälter 2, so daß der im letzteren sich befindende Schlamm längs einem schraubenförmigen Weg durch diesen zirkuliert wird.

Zur Einleitung des Sauerstoffes in den im Naßschlammbelüftungsbehälter 2 befindenden Schlamm ist der Behälter 2 mit einem gelochten Doppelboden 79 versehen und die Zufuhrleitungen zur Zufuhr des Sauerstoffes münden zwischen diesem gelochten Doppelboden 79 und dem eigentlichen Boden 80. Um eine bessere Regulierung des in den Schlamm einzuleitenden Sauerstoffes zu erzielen, ist der zwischen dem gelochten Doppelboden 79 und dem eigentlichen Behälterboden 80 sich befindende Raum durch zwei konzentrisch zueinander angeordnete, einen ringförmigen Grundriß aufweisende Zwischenwände 81 'ind 82 in drei voneinander getrennte Kammern unterteilt. Jede der drei Kammern ist einzeln über ein Regulierorgan 83 mit der Zufuhrleitung 4 verbunden, so daß die über die einzelnen Kammern in den Schlamm eingeführte Sauerstoffmenge kammerweise gesteuert werden kann.

Mit Hilfe der Umwälzvorrichiung 76 wird der im Naßschlammbelüftungsbehälter 2 sich befindende Naßschlamm in Zirkulation versetzt und die aus den gelochten Doppelboden 79 austretenden Sauerstoffblasen am vertikalen Aufsteigen gehindert, so daß diese Blasen sehr lange im Schlamm bleiben und durch die aeroben Mikroorganismen der in diesen Blasen enthaltende Sauerstoff vollständig aufgenommen wird.

Um im Naßschlammbelüftungsbehälter 2 optimale Bedingungen für den biologischen Umwandlungsprozeß zu erhalten, ist im Innern des Naßschlammbelüftungsbehälters 2 ein Wärmeaustauscher 38 angeordnet, mit dessen Hilfe es möglich ist, den im Naßschlainmbelüfter 2 sich befindenden Schlamm zusätzlich mit Hilfe einer Heizvorrichtung 85 noch mehr zu erwärmen oder durch Durchleitung von Kühlwasser über die Zuleitung 86 und Abführleitung 87 zu kühlen. Bei Inbetriebsetzung der Anlage ist es notwendig, den im Naßschlammbelüftungsbehälter 2 sich befindenden ka!^-en Schlamm mit Hilfe des Wärmeaustauschers 38 auf mindestens 30⁰C zu erwärmen, da sonst der biologische Umwandlungsprozeß nicht in Gang kommt. Während dem normalen Betrieb der Anlage, ist darauf zu achten, daß die Temperatur des im Naßschlammbelüftungsbehälter 2 sich befindenden Schlammes sich im Temperaturbereich von 60 bis 70⁰C befindet, da bei zu tiefer Temperatur der biologische Umwandlungsprozeß zu langsam abläuft und bei zu hoher Temperatur die für den biologischen Umwandlungsprozeß notwendigen Mikroorganismen absterben und der Umwandlungsprozeß zum Erliegen kommt. Zu diesem Zweck ist eine mit Temperaturfühlern versehene Steuervon ichtung vorgesehen, die je nachdem bewirkt, daß heißes oder kaltes Wasser durch den Wärmeaustauscher 38 geleitet wird.

Um eine möglichst geringe Menge an zu kompostierenden, behandelten Schlamm zu erhalten, wird die Verweilzeit für den im Naßschlammbelüftungsbehälter 2 sich befindenden Schlamm derart bemessen, daß in dieser Zeit infolge des biologischen Abbaus eine Abnahme der organischen Bestandteile in der im Naßschlammbelüftungsbehälter 2 sich befindenden Flüssigkeit um mindestens 45% stattfindet.
Wenn der im Naßschlammbelüftungsbehälter 2

ίο ablaufende biologische Umwandlungsprozeß den gewünschten Umwandlungsgrad erreicht hat, wird die Zufuhr von Naßschlamm aus dem Stapelbehälter 64 unterbrochen, und die Schlammpumpe 65 über die Leitung 69 mit dem Naßschlammbelüftungsbehälier 2 verbunden, um den bereits einen reduzierten Wassergehalt aufweisenden, biologisch vorbehandelten, pasteurisierten, warmen Schlamm erneut der Entwässerungsvorrichtung 6 zuzuleiten und auf einen Wassergehalt von etwa 60% zu entwässern.

Der derart entwässerte, biologisch vorbehandelte Schlamm Wird darauf einem mittels einem Motor 72 angetriebener! Mischer 8 zugeführt, u^isen Austragöffnung 74 ohne Wärmeverlust direkt in daj Innere einer zur Kompostierung dienenden Belüftungskammer 5 mündet. In diesem Mischer 8 wird zur Auflockerung des Schlammes etwa 10 bis 20% aus einem Speicher abgezogenes und über eine Zuleitung zugeführtes Zusatzmaterial dem Schlamm beigemischt. Zur weiteren Entwässerung des in der Behandlungskammer 5 zu

so belüftenden Gutes wird mittels einem Unterdruckerzeuger 22 im Innern des Mischers 8 ein Unterdrück erzeugt und feuchte Luft sowie Wasserdampf abgezogen und zur Kondensation einem Kondensator zugeleitet.
Um den biologischen Umwandlungsprozeß und die Entwässerung zu fördern, ist der Mischer 8 von einem Hohlraum 11 umgeben, durch welchen mittels einer Pumpe 73 eine Wärmeaustauschflüssigkeit befördert wird, die in einem im Innern des Naßschlammbelüftungsbehälters 2 angeordneten Wärmeaustauscher 38

■»ο oder durch die Heizvorrichtung 85 auf etwa 85 bis 90⁰C (kurzfristig Pasteurisierung) erhitzt wird.

Auf die beschriebene Weise kann mit Hilfe einer einzigen Entwässerungsvorrichtung 6 eine aufeinanderfolgende stufenweise Entwässerung des Naßschlammes durchgeführt werden, was eine optimale Ausnutzung der Entwässerungseinrichtung 6 ergibt.

Zur Zufuhr von reinem Sauerstoff in das Innere der Behandlungskammer 5 ist eine mit Zufuhrleitungen verbundene Sauerstoffzufuhranordnung 3 vorgesehen.

Anstatt den Wärmeaustauscher 38 im Innern des Naßschlammbelüftungsbehälters 2 anzuordnen ist es auch möglich, einer; Wärmeaustauscher 92 auf der Außenseite der Umwälzvorrichtunng 76 anzuordnen, se daß bei einem allfälligen Defekt am Wärmeaustauscher diejer uhiie Entleerung des Beckens 2 entfernt, repariert und wieder montiert werden kann.

Über die Austraganordnung 20 kann nach genügender Verweilzeit des aufzubereitenden Gutes in der Behandlungskammer 5 sterile, gesunde Erdsubstanz in humusähnlicher Form mit einem Wassergehalt von 45% bis 55% abgegeben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Aufbereitung von in einer KJüranlage anfallendem Naßschlamm, bei dem man den mittels einer Entwässerungsvorrichtung auf einen Wassergehalt von höchstens 90 Gewichtsprozent entwässerten Schlamm in einem Naßschlammbelüftungsbehälter in Zirkulation versetzt und gleichzeitig mit einem sauerstoffhaltigen Gas oder reinem Sauerstoff belüftet sowie zur Einregulierung seiner Temperatur mit einem Wärmeaustauscher in Kontakt bringt, den derart vorbehandelten Schlamm nach einer bestimmter. Verweilzeit aus dem Naßschlammbelüftungsbehälter abzieht und in noch warmen Zustand auf einen '5 Wassergehalt von 80 bis 50 Gewichtsprozent weiterentwässert und anschließend den weiterentwässerten Schlamm kompostiert, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur des Schlammes im ISaßschlammbelüftungsbehälter mit M Hilfe des Wärmeaustauschers auf 55 bis 85^CC, insbesondere au!: 60 bis 75° C einreguliert-

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem wärmeisolierten, mit einer Belüftungüvorrichtung sowie mit einem Warmeaustauscher versehener Naßschlammbelüftungsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß der Naßschlammbelüftungsbehälter (2) mit einer Umwälzvorrichtung (76) ausgerüstet ist, die außerhalb des Naßschlammbelüftungsbehäliers (2) angeordnet und über je eine absperrbare Zu- und Ableitung (77, 78) mit dem Inr.-rn des Naßschlammbelüftungsbehälters (2) verbunden ist, wobei die Zu- und die Ableitung (77, 78) an in vertikaler Richtung voneinander distanzierten Stellen tangential in den Naßschlammbelüftungsbehälter (2) derart mündet, daß der Schlamm im Naßschlammbelüftungsbehälter (2) längs einem schraubenförmigen Weg zirkuliert.

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