DE3619725A1

DE3619725A1 - Process for producing an upgraded product from sewage sludges

Info

Publication number: DE3619725A1
Application number: DE19863619725
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. Liezen Peer; Robert Ing. Wolkenstein
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1986-06-12
Publication date: 1986-12-18

Abstract

In a process for producing an upgraded product from sewage sludges (1), in particular a fuel or compost additive, the sewage sludges (1) receive additions of flocculation aids (3) and carbon carriers (9) and are subjected to dewatering which is performed by a screen belt press (5) to a dry matter content of at least 15 % by weight, preferably at least 20 % by weight, at least the majority of the total addition of a carbon carrier (9) taking place downstream of this dewatering into a mixer (7), in particular a comminution device. <IMAGE>

Description

Verfahren zur Herstellung eines Method of making a

Veredelungsproduktes aus Klärschlämmen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Veredelungsprodukts aus Klärschlämmen, insbesondere eines Brennstoffes oder Kompostzusatzes, bei welchem die Klärschlämme mit Flockungshilfsmitteln und Kohlenstoffträgern versetzt und einer Entwässerung unterworfen werden. Es ist bereits eine Reihe derartiger Verfahren bekannt geworden, welche insbesondere unter Verwendung bestimmter Entwässerungseinrichtungen konzipiert wurden. So ist beispielsweise aus der EP-OS53 251 ein Verfahren zur Entwässerung von Klärschlämmen bekannt geworden, bei welche das Entwässerungsverhalten in einer Filterpresse durch Zugabe organischer Flockungshilfsmittel sowie von Zuschlagsstoffen verbessert wurde. Als Zuschlagsstoffe wurden in derartigen Verfahren bereits feinteilige Kohlen oder Aschen vorgeschlagen, wobei die Bemessung der entsprechenden Menge mit Rücksicht auf den nachfolgenden Entwässerungsprozeß gewählt werden mußte. Je nach Wahl der Entwässerungsvorrichtung, welche bei den bekannten Verfahren durchwegs als Filterpresse gewählt wurde, wurde zum Zweck der Verbesserung der Entwässerungsleistung derartiger Pressen eine entsprechende mechanische Stabilität der Zuschlagsstoffe gefordert. Durch derartige mineralische Filterhilfsmittel konnte bei den gewählten Entwässerungseinrichtungen die Entwässerungsleistung erhöht werden. Eine Optimierung im Hinblick auf eine nachfolgede Verwendung des entwässerten Produktes konnte jedoch gleichzeitig nicht erzielt werden. Teilweise wurden bei derartigen Verfahren hohe Anteile an inerten Entwässerungshilfsmitteln gefordert, welche bei einer nachfolgenden Verbrennung eine erhöhte Aschemenge zur Folge haben. Refining product from sewage sludge The invention relates to a method for producing a refined product from sewage sludge, in particular a fuel or compost additive, in which the sewage sludge with flocculants and carbon carriers are added and subjected to dehydration. It is a number of such methods have already become known, which in particular under Use of certain drainage facilities have been designed. So is for example a method for dewatering sewage sludge has become known from EP-OS53 251, in which the drainage behavior in a filter press by adding organic Flocculants and additives were improved. As aggregates Fine coals or ashes have already been proposed in such processes, whereby the calculation of the corresponding amount with consideration of the following Drainage process had to be chosen. Depending on the choice of drainage device, which was chosen consistently as a filter press in the known processes, was a corresponding one for the purpose of improving the dewatering performance of such presses mechanical stability of the aggregates required. By such mineral Filter aids could improve the drainage performance with the selected drainage facilities increase. An optimization with regard to a subsequent use of the dehydrated product could not be achieved at the same time. Partially In such processes, high proportions of inert drainage aids were found required, which results in an increased amount of ash in a subsequent incineration Have consequence.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein Veredelungsprodukt der eingangs genannten Art herzustellen, bei welchem die Zugabe von Kohlenstoffträgern in einer Weise erfolgt, welche die Entwässerungsleistung in keiner Weise beeinträchtigt und durch welche ein Endprodukt mit auf die nachfolgende Zweckbestimmung bzw. Verwendung ausgerichteten Eigenschaften erzielt werden kann. The invention now aims to provide a finishing product of the initially mentioned type, in which the addition of carbon carriers takes place in a way that does not affect the drainage performance in any way and through which an end product with the subsequent intended purpose or use aligned properties can be achieved.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß die Entwässerung mittels einer Siebbandpresse auf einen TS-Anteil von wenigstens 15 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 20 Gew.-%, vorgenommen wird und daß zumindest der größte Teil der Gesamtzugabe eines Kohlenstoffträgers nach dieser Entwässerung in einen Mischer, insbesondere eine Zerkleinerungseinrichtung, erfolgt. Durch die Wahl einer Siebbandpresse als Entwässerungsvorrichtung besteht die Möglichkeit mit Flächen- oder Linienpressung Schlämme zu entwässern und auf diese Weise eine Anpassung an verschiedene Arten von Schlämmen vorzunehmen. Dadurch, daß in derartigen Siebbandpressen inerte Entwässerungshilfsmittel weitgehend entbehrlich sind, um zu hohen Entwässerungsleistungen zu gelangen, und die Zugabe zumindest des größeren Teiles der Gesamtzugabe eines Kohlenstoffträgers nach der Entwässerung erfolgt, können Zuschlagsstoffe und Kohlenstoffträger gewählt werden, welche beispielsweise die Flockenbildung durch Flockungshilfsmittel stören würden. Die Zugabe der Kohlenstoffträger nach der Entwässerung kann in unterschiedlichster Form erfolgen, da hier nicht auf die Entwässerungstechnologie Rücksicht genommen werden muß. Des weiteren kann eine nach der Entwässerung vorgenommene Zugabe von Kohlenstoffträgern tatsächlich auf den gewünschten Heizwert oder den gewünschten Anteil an biologischer abbaubarer Substanz abgestellt werden und es ist insbesondere möglich, bei einer derartigen nachträglich erfolgenden Zugabe von Kohlenstoffträgern gleichzeitig eine Reihe von Zuschlagsstoffen einzusetzen, welche vor einer Entwässerung nicht dazugegeben werden können. Dies gilt insbesondere für die bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, gemäß welchem zusätzlich zur, insbesondere gleichzeitig mit der, Kohlenstoffzugabe nach der Entwässerung eine Kalkzugabe in Form von CaCO3, CaO oder Ca(OH)2 vorgenommen wird. Eine derartige Zugabe, welche mit einer Veränderung des pH-Wertes einhergeht, würde eine empfindliche Beeinträchtigung des Flockungsverhaltens bedeuten. Die Zugabe von Kohlenstoffträgern nach der Entwässerung erfolgt erfindungsgemäß in einem Mischer, insbesondere einer Zerkleinerungseinrichtuna.To solve this problem, the invention consists essentially in that the dewatering by means of a belt filter press to a dry matter content of at least 15% by weight, preferably at least 20% by weight, is made and that at least most of the total carbon support addition after this dehydration takes place in a mixer, in particular a comminution device. Through the There is the option of choosing a belt filter press as a dewatering device Surface or line pressure to dewater sludge and in this way an adjustment on different types of sludge. The fact that in such belt presses inert dewatering aids are largely unnecessary in order to achieve high dewatering performance to arrive, and the addition of at least the greater part of the total addition of one Carbon carriers after dehydration takes place, aggregates and carbon carriers can be chosen, which, for example, the flocculation by flocculation aids would disturb. The addition of the carbon carriers after the dehydration can be varied Form, since the drainage technology is not taken into account here must become. Furthermore, an addition of Carbon carriers actually to the desired calorific value or the desired Proportion of biodegradable substance can be turned off and it is in particular possible with such a subsequent addition of carbon carriers at the same time to use a number of aggregates, which before a drainage cannot be added. This applies in particular to the preferred further training of the method according to the invention, according to which in addition to, in particular simultaneously with the addition of carbon after dewatering an addition of lime in the form of CaCO3, CaO or Ca (OH) 2 is made. Such an addition, which with a change the pH value would have a serious adverse effect on the flocculation behavior mean. The addition of carbon carriers after dewatering takes place according to the invention in a mixer, in particular a grinding device.

Auf diese Weise wird eine Homogenisierung der Kohlenstoffträgerzugabe erreicht. Die Kohlenstoffzugabe bzw. Kohlenstoffträgerzugabe kann im Falle eines Verbesserungskonzentrates für die Kompostierung zur Begünstigung der Verrottung auf die Verbesserung des Stickstoff-Kohlenstoff-Verhältnisses abzielen. Im Falle der Herstellung eines brennbaren Produktes kann die Kohlenstoffzugabe so bemessen werden, daß eine Verbrennung ohne zusätzliches Energieeinbringen oder sogar eine Verbrennung unter Energieabgabe möglich ist. In jedem Fall kann als Kriterium für die gewählte Menge des Kohlenstoffträgers das gewünschte Ausgangsprodukt herangezogen werden, da auf die Entwässerungstechnologie keine Rücksicht genommen werden muß. Die nachträgliche Zugabe von Kohlenstoff nach einer Entwässerung auf relativ hohen Trockensubstanzgehalt befreit diese Zugabe vom Erfordernis einer bestimmten mechanischen Konsistenz bzw. Belastbarkeit des Kohlenstoffträgers und es können minderwertige Abfallstoffe zugesetzt werden.In this way there is a homogenization of the carbon support addition achieved. The addition of carbon or carbon carrier addition can in the case of a Improvement concentrates for composting to encourage rotting aim to improve the nitrogen-to-carbon ratio. In the event of In the manufacture of a flammable product, the addition of carbon can be measured in this way that a combustion without introducing additional energy or even a Combustion with energy release is possible. In any case, can be used as a criterion for the selected amount of carbon carrier used the desired starting product because the drainage technology does not have to be taken into account. The subsequent addition of carbon after a dewatering on relatively high Dry matter content frees this addition from the requirement of a certain mechanical Consistency or resilience of the carbon carrier and it can be inferior Waste materials are added.

Gegebenenfalls kann zusätzlich zu der nach dem Entwässerungsvorgang eingebrachten größeren Teilmenge des Kohlenstoffträgers bereits vor der Entwässerung Kohlenstoffträger zugesetzt werden. In bevorzugter Weise erfolgt eine Zugabe von Kohlenstoffträgern vor der Entwässerung in Form von flüssigen Kohlenstoffträgern insbesondere durch Aufsprühen. Optionally, in addition to that after the dewatering process introduced larger part of the carbon carrier before the drainage Carbon carriers are added. In a preferred manner, there is an addition of Carbon carriers before dehydration in the form of liquid carbon carriers especially by spraying on.

In besonders einfacher Weise kann die Zugabe des Kohlenstoffträgers in Form von Kohleschlämmen, Kohlen- oder Koksstaub, entwässerten Stoffabfallschlämmen aus der Papierindustrie, Holzsplitt, Holzhobelspänen, Sägemehl, zerkleinerten Rindenabfällen, Altöl und/oder pflanzlichen und tierischen Abfallmassen erfolgen. Die gleichzeitig mit einer derartig Kohlenstoffzugabe mögliche Zugabe von Kalk ist insbesondere für die selbstgängige Verbrennung oder die Verbrennung mit Energieüberschuß von Vorteil, da hier eine Entschwefelung beim Verbrennungsprozeß erzielt werden kann. The addition of the carbon carrier can be particularly simple in the form of coal sludge, coal or coke dust, dewatered material waste sludge from the paper industry, wood chips, wood shavings, sawdust, shredded bark waste, Used oil and / or vegetable and animal waste masses are made. The same time with such a carbon addition possible addition of lime is particularly for self-contained combustion or combustion with excess energy is an advantage, since desulphurisation can be achieved here during the combustion process.

Der Zusatz von Kohlenstoffträgern nach dem Entwässerungsvorgang bietet neben den eingangs genannten Vorteilen auch noch den wesentlichen Vorteil, daß ein Mischvorgang mit einer weitgehend vorgetrockneten Substanz wesentlich leichter und homogener möglich ist als mit einem noch pastösen Schlammkuchen. Die Verwendung einer Siebbandpresse hat gegenüber anderen Entwässerungseinrichtungen den Vorteil, daß keine Mindestmenge eines Feststoffzusatzes vor dem Entwässerungsvorgang erforderlich ist, um eine preßfähige Schlammstruktur zu erhalten. Es kann daher beim Einsatz einer Siebbandpresse der Feststoffzusatz in einer Weise erfolgen, daß je nach der gewünschten Verwendung, beispielsweise im Fall eines brennbaren Produktes die Aschemenge minimiert wird und der Heizwert auf die gewünschten Werte eingestellt wird. Neben der Möglichkeit, die Gesamtmenge des Kohlenstoffträgers in Abhängigkeit vom gewünschten Heizwert des entwässerten Produktes vorzunehmen, besteht auch die Möglichkeit, die Korngröße bzw. den Zerkleinerungsgrad der festen Kohlenstoffmenge in Abhängigkeit vom Verwendungszweck einzustellen, wobei für die Kompostierung eine geringere Korngröße als für die Verbrennung gewählt wird. The addition of carbon carriers after the dehydration process provides In addition to the advantages mentioned at the outset, the essential advantage that a Mixing process with a largely pre-dried substance is much easier and much easier more homogeneous is possible than with a still pasty mud cake. The use of a belt filter press has compared to other dewatering devices the advantage that there is no minimum amount of solids to be added before the dewatering process is necessary to obtain a compressible sludge structure. It can therefore when using a belt filter press, the solids are added in such a way that depending on the desired use, for example in the case of a flammable product the amount of ash is minimized and the calorific value is set to the desired values will. In addition to the possibility of depending on the total amount of carbon carriers of the desired calorific value of the dehydrated product, there is also the Possibility of changing the grain size or the degree of comminution of the fixed amount of carbon depending on the intended use, with one for composting smaller grain size than is chosen for the combustion.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenigstens 60 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 75 Gew.-%, der Gesamtmenge der Kohlenstoffzugabe nach der Entwässerung vorzunehmen. It has been found to be advantageous to add at least 60% by weight, preferably at least 75% by weight of the total amount of carbon added after Make drainage.

Die als Zusatz in Frage kommenden festen Kohlenstoffträger werden mit Vorteil einer Zerkleinerung und einer Korngrößenklassierung unterworfen und es wird mit Vorteil für eine Zugabe vor der Entwässerung die Feinkornfraktion in einem gesonderten Mischer zugemengt. The solid carbon carriers that come into question as additives are subject to the advantage of comminution and grain size classification and it is advantageous for an addition before dewatering the fine grain fraction in added to a separate mixer.

Neben der Möglichkeit, gleichzeitig mit der Kunststoffzugabe in Hinblick auf die Entschwefelung Kalkzusätze beizumengen, besteht bei Verwendung einer Siebbandpresse der weitere Vorteil, daß Kalkmilch auf die Siebbandpresse selbst aufgesprüht werden kann oder CaCO3 unmittelbar bei der Aufgabe auf die Siebbandpresse zugefügt werden kann. Die Kalkmilchzugabe hat hiebei insbesondere der pH-Einstellung für eine nachfolgende Kompostierung angepaßt werden, um auf diese Weise eine Neutralisierung von bei der Kompostierung entstehenden Huminsäuren zu erzielen. In addition to the possibility of simultaneously with the addition of plastic in view Adding lime additives to the desulphurisation is possible when using a belt filter press the further advantage that milk of lime can be sprayed onto the belt press itself or CaCO3 can be added directly to the belt press can. The addition of milk of lime has in particular the pH setting for a subsequent one Composting can be adapted to neutralize in this way Composting to achieve humic acids.

Es kann aber auch ein für eine Entschwefelung günstiger Anteil für die Kalkzugabe gewählt werden.However, it can also be a proportion that is favorable for desulfurization the addition of lime can be selected.

Die erfindungsgemäße Verfahrensweise erlaubt die weitgehende Anpassung des Endproduktes an die gewünschte Verwendung, was im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens durch die Kombination einer Siebbandpresse als Entwässerungsvorrichtung mit einer Zugabe des Kohlenstoffträgers zumindest was seine Hauptmenge anlangt nach einer derartigen Entwässerung erreicht wird. Die Verwendung einer Siebbandpresse hat darüberhinaus den wesentlichen Vorteil, daß mit einer derartigen Einrichtung relativ hohe Entwässerungsleistungen von 20 bis 30 Gew.-% Trockensubstanz ohne weiteres erzielt werden können und daher die Vermengung und Homogenisierung in einer Zerkleinerungsvorrichtung beim Zusatz des Kohlenstoffträgers ohne nennenswerte Schwierigkeiten vorgenommen werden kann. The procedure according to the invention allows extensive adaptation of the end product to the desired use, which is within the scope of the invention Procedure through the combination a belt press as a dewatering device with an addition of the carbon carrier, at least as far as its main amount is concerned such dewatering is achieved. The use of a belt press also has the significant advantage that with such a device relatively high dewatering capacities of 20 to 30% by weight dry matter easily can be achieved and therefore the mixing and homogenization in a comminuting device when the carbon carrier was added without any significant difficulties can be.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten schematischen Flußdiagrammes näher erläutert. The invention is illustrated below with reference to one in the drawing schematic flowchart explained in more detail.

In der Zeichnung ist mit 1 die Klärschlammaufgabe bezeichnet. Bei dem Klärschlamm kann es sich um Klärschlamm von Abwasseraufbereitungen für kommunale bzw. gewerbliche Abwässer handeln. Der Klärschlamm gelangt zunächst in einen Mischer 2, in welchem eine Homogenisierung vorgenommen wird. Aus einem Vorratsbehälter 3 werden Flockungsmittel zudosiert, worauf die erzielte Mischung einem Mischreaktor 4 zugeführt wird. Nach Einstellung der gewünschten Flockung wird das Produkt auf eine Siebbandpresse 5 mit einer Hochdrucknachentwässerungsstufe aufgebracht. Das Filtrat wird über eine Leitung 6 abgezogen. Im Anschluß an diese Entwässerung mittels der Siebbandpresse 5, mit welcher Trockensubstanzgehalte zwischen 15 und 25 Gew.-% ohne weiteres erzielt werden, gelangt der Kuchen in einen weiteren Mischer 7. Aus einem Vorratsbunker 8 wird der gewünschte Kalksatz in den Mischer 7 eingebracht, wobei der Mischer 7 als Zerkleinerungseinrichtung ausgebildet ist. Bei 9 werden feste und flüssige Kohlenstoffträger vorrätig gehalten. Flüssige Kohlenstoffträger können über eine Leitung 10 unmittelbar einem Vormischer 11 in Bypass zur Leitung zum Mischer 2 zugesetzt werden. Uber eine Leitung 12 kann flüssiger Kohlenstoffträger dem Mischer 7 zugeführt werden. Die festen Kohlenstoffträger werden einer Zerkleinerung, welche mit 13 angedeutet ist, unterworfen und anschließend einer Klassierung, welche mit 14 bezeichnet ist, unterworfen. Uberkorn kann über eine Leitung 15 rückgeführt werden und wird neuerlich der Zerkleinerung 13 zugeführt. Nach erfolgter Klassierung kann gewünschtenfalls ein Feinanteil dem Vormischer 11 oder aber der den jeweiligen Verwendungszwecken angepaßte Korngrößenbereich über eine Fördereinrichtung 16 dem Mischer 7 zugeführt werden. In the drawing, 1 denotes the sewage sludge task. at The sewage sludge can be sewage sludge from sewage treatment for municipal trade or commercial wastewater. The sewage sludge first goes into a mixer 2, in which a homogenization is carried out. From a storage container 3 flocculants are metered in, whereupon the mixture obtained is fed into a mixing reactor 4 is fed. After setting the desired flocculation, the product will rise applied a belt filter press 5 with a high pressure post-dewatering stage. That The filtrate is drawn off via a line 6. Following this drainage means the belt filter press 5, with which dry matter contents between 15 and 25 wt .-% can easily be achieved, the cake enters a further mixer 7 a storage bunker 8 the desired lime deposit is introduced into the mixer 7, the mixer 7 being designed as a comminuting device. At 9 will be solid and liquid carbon carriers kept in stock. Liquid carbon carriers can via a line 10 directly to a premixer 11 in bypass to the line can be added to mixer 2. Liquid carbon carriers can be fed via a line 12 the mixer 7 are fed. The solid carbon carriers are crushed, which is indicated with 13, and then subjected to a classification, which is denoted by 14, is subject. Oversized grain can be returned via a line 15 are and is again fed to the comminution 13. After classification If desired, a fine fraction can be added to the premixer 11 or else the the grain size range adapted to the respective purposes of use via a conveying device 16 are fed to the mixer 7.

Das im Mischer 7 homogenisierte und zerkleinerte Material kann je nach dem gewünschten Verwendungszweck einer mit 17 schematisch angedeuteten Verbrennung oder einer mit 18 schematisch angedeuteten Müllkompostierung zur Verfügung gestellt werden.The material homogenized and comminuted in the mixer 7 can ever according to the desired use of a combustion indicated schematically at 17 or a garbage composting system indicated schematically at 18 will.

Claims

Claims: 1. Process for the production of a finishing product from sewage sludge, in particular a fuel or compost additive, in which the sewage sludge is mixed with flocculants and carbon carriers and one Subject to drainage, characterized in that the drainage means a belt filter press (5) to a dry matter content of at least 15% by weight, preferably at least 20% by weight, and that at least the greater part of the total addition a carbon support (9) after this dehydration in a mixer, in particular a shredding device (7) takes place.

2. The method according to claim 1, characterized in that one already carbon carriers (9) in the form of liquids are added prior to dewatering Carbon carriers are carried out in particular by spraying.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in addition to, in particular simultaneously with, the addition of carbon after dewatering an addition of lime (8) in the form of CaCO3, CaO or Ca (OH) 2 is made.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the addition of the carbon carrier (9) in the form of coal sludge, coal or coke dust, dewatered material waste sludge from the paper industry, wood chips, wood shavings, Sawdust, crushed bark waste, waste oil and / or vegetable and animal Masses of waste takes place.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in, that after dewatering (5) at least 60% by weight, preferably at least 75% by weight, is added to the total amount of carbon added.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in, that the solid carbon carriers (9) a comminution (13) and a grain size classification (14) and for an addition before dewatering the Fine grain fraction is added in a separate mixer (11).

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in, that the total amount of carbon carrier (9) depending on the desired calorific value of the dehydrated product takes place.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that that the grain size or the degree of comminution of the solid carbon carriers (9) in Depending on the intended use is set, taking for composting a smaller grain size than is chosen for the combustion.