DE1126424B - Verfahren zur Aufschliessung und Umwandlung von Abwasserklaerschlamm und Muell in wertvolle und hygienisch einwandfreie, kruemelige Humusduengemittel - Google Patents

Description

• Verfahren zur Aufschließung und Umwandlung von Abwasserklärschlamm und Müll in wertvolle und hygienisch einwandfreie, krümelige Humusdüngemittel Abwasserschlamm und Müll enthalten meist große Mengen organischer Substanzen sowie geringe Mengen an Phosphaten, Kalisalzen und Stickstoffverbindungen. Man hat daher schon verschiedenartige Verfahren entwickelt, um aus Abwasserschlamm oder Müll wertvolle Düngemittel in möglichst kurzer Zeit herzustellen. Bei all diesen Verfahren wird besonders die Abtötung der Wurmeier und Krankheitserreger, wie derjenigen von Typhus und Paratyphus, sowie die Vernichtung von Unkrautsamen angestrebt. Dieses Ziel soll beispielsweise beim Klärschlamm durch anaerobe Faulung neben der Gewinnung von Faulgas (Methan) erreicht werden. Müll wird neuerdings auch in einem Schnellverfahren in etwa fünf Tagen kompostiert in der Weise, daß der Müll, der sich in einer großen, rotierenden Trommel mit fast horizontal liegender Achse befindet, während der ganzen Zeit mit Druckluft versetzt wird. Durch die unter diesen Bedingungen intensivierte Lebenstätigkeit aerober Bakterien wird die Temperatur im Innern der Trommel bis auf 50 bis 60° C erhöht.
• Nach dem gleichen Prinzip arbeiten auch andere Verfahren, bei denen der Vergärung mittels aerober Bakterien eine Phase vorgeschaltet ist, bei der eine mehrtägige Vergärung mittels anaerober Bakterien erfolgt.
• Bei diesen Verfahren dürfen mit Rücksicht auf die erwünschten Bakterien Temperaturen von 85°C nicht überschritten werden. Untersuchungen haben jedoch ergeben, daß die genannten Krankheitserreger und Keime durch diese Verfahren keineswegs mit Sicherheit abgetötet werden.
• Es ist ferner ein Verfahren bekannt, bei dem die zu behandelnden Müllbestandteile durch Einwirkung von überhitztem Dampf von etwa 200° C und gegebenenfalls Druck hydrolysiert werden. Die gewonnene, zähflüssige Masse muß nachträglich getrocknet werden, gegebenenfalls durch entsprechende Zugabe von Feinmüll. Das Verfahren erfordert einen großen Wärmeaufwand, weil erst in Form von Dampf von hoher Temperatur Flüssigkeit zugeführt wird, die dann wieder entzogen werden muß. Der nachherige Frischmüllzusatz macht jede vorausgegangene Sterilisierung des behandelten Mülls wieder unwirksam. Bei anderen bekannten Verfahren wird vorentwässerter Klärschlamm in besonderen Trocknungsanlagen, z. B. Trockentrommeln, bei so hohen Temperaturen weitergetrocknet, daß die darin enthaltenen tierischen und pflanzlichen Organismen abgetötet werden. Diesen Verfahren, gleichgültig ob sie zu einem Restwassergehalt des Schlammes von über oder unter 20 % führen, ist eigen, daß bei diesem Trocknungsprozeß der größte Teil des im Schlamm enthaltenen Wassers in kurzer Zeit vom flüssigen in den gas- bzw. dampfförmigen Aggregatzustand umgewandelt werden muß und in dieser Form aus der Trocknungsanlage frei austritt.
• Dazu ist, entsprechend der hohen Verdampfungswärme des Wassers, eine große Wärmeenergie notwendig, welche infolge möglichst kurzer Trocknungsdauer und hinsichtlich der zu erstrebenden Abtötung der schädlichen Organismen bei hohen Temperaturen wirksam sein muß. Die Erzeugung dieser großen Wärmemengen bedingt aber entsprechend hohe Betriebskosten. Außerdem kann eine derartige Trocknung bei hohen Temperaturen, insbesondere, wenn sie wie üblich in der Trockentrommel durch Verbrennungsgase im Durchstrom mit Eingangstemperaturen von 500 bis 750° C vorgenommen wird, leicht zu einer oberflächlichen Verkrustung der Schlammteilchen führen. Die Folgen davon sind dann eine Erschwerung oder völlige Unterbindung des Trocknungsvorganges im Innern der Schlammteilchen, was die Abtötung der Organismen in diesem Bereich unmöglich oder mindestens sehr fraglich machen würde.
• Schließlich können durch die aus der Trocknungsanlage ausströmenden Verbrennungsgase, welche beim Trocknungsvorgang mit dem Klärschlamm unmittelbar in Berührung kommen, Geruchsbelästigungen entstehen.
• Es ist der Zweck der vorliegenden Erfindung, die erwähnten Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren zu schaffen, das es ermöglicht, sowohl Abwasser-Klärschlamm beliebiger Art, also beispielsweise Frischschlamm oder ausgefaulten Schlamm, als auch Müll gegebenenfalls noch zerkleinert und gereinigt zu einem hochwertigen Düngemittel aufzuschließen und dabei gleichzeitig von schädlichen Keimen, wie Krankheitserregern, Wurmeiern und Unkrautsamen, zu befreien.
• Zu diesem Zweck wird in an sich bekannter Weise, beispielsweise auf Trockenbeeten oder Saugfiltern vorentwässerter Abwasserklärschlamm aller Art oder Müll in einem luftdicht verschlossenen Behälter unter Aufheizung des Gutes- durch von außen zugeführte Wärme bei erhöhter, entsprechend den abzutötenden schädlichen Keimen u. dgl. gewählter, vorzugsweise unterhalb 100° C liegender Temperatur, während einer gewissen Zeitspanne, gegebenenfalls unter Umwälzung, gedünstet.
• Mit diesem neuartigen Verfahren können sowohl Müll, als auch Frischschlamm oder ausgefaulter Schlamm behandelt werden, ebenso auch Mischungen der genannten Stoffe.
• Falls das zu behandelnde Gut, wie das z. B. bei Müll vielfach vorkommt, zu trocken ist, dann muß unter Umständen vor der Behandlung noch eine gewisse Anfeuchtung erfolgen.
• Um eine spätere saure Gärung oder andere nachteilige Veränderungen zu vermeiden, ist es, insbesondere bei Verarbeitung von Frischschlamm und Müll, zweckmäßig, diesen Stoffen vor oder nach der Behandlung Kalk oder andere, diesen Veränderungen entgegenwirkende ähnlicheZusatzstoffe beizumischen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einer sicheren Abtötung sämtlicher schädlicher Keime und Unkrautsamen. Da das Wasser, welches in den zu behandelnden Stoffen noch enthalten ist, beim Erhitzen nicht aus dem geschlossenen Behälter entweichen kann, werden während dieses »Dünstvorganges« besonders die organischen Bestandteile des Behälterinhalts in einer für die spätere Bakterientätigkeit günstigen Form aufgeschlossen, wie es Keim- und Kulturversuche bereits bestätigt haben. Ein nachteiliges Verkrusten der Oberfläche der Teilchen des Behälterinhalts kann bei diesem Behandlungsverfahren nicht eintreten. Ebenso sind Geruchsbelästigungen ausgeschlossen, weil der Behälter ja luftdicht abgeschlossen ist.
• Auch in wirtschaftlicher Hinsicht hat das erfindungsgemäße Verfahren wesentliche Vorteile, da das zu behandelnde Material gewöhnlich nur auf Temperaturen unterhalb 100' C erhitzt zu werden braucht, also praktisch keine Verdampfungswärme gebraucht wird. In manchen, wohl aber sehr seltenen Fällen, beispielsweise um eine noch weitergehende Aufschließung der Inhaltsstoffe des Schlamms oder des Mülls zu bewirken, kann es erforderlich werden mit Dampf zu arbeiten, das heißt den Behälter auf 100° C und darüber zu erhitzen. Aber auch hier sind die aufzubringenden Wärmemengen gering. Es stellt sich dann, wie bekannt, ein bestimmter, der Behältertemperatur zugeordneter Dampfdruck im Behälter ein.
• Beim Abkühlen des aus dem Behälter nach beendeter Behandlung entnommenen, noch heißen Materials an der Luft wird sein Wassergehalt kräftig vermindert und das erzielte Produkt ist in der Regel gleichmäßig krümelig, ähnlich einer guten Gartenerde mit schwachem, jedoch nicht unangenehmem Geruch. Bei weiterer Lagerung des Materials an der Luft kann durch eintretende Selbsterwärmung noch eine weitere mehr oder weniger starke Nachtrocknung erfolgen. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel des Verfahrens der Erfindung wurde so vorgegangen: Der in einer städtischen Sammelkläranlage angefallene Frischschlamm mit einem Feststoffgehalt von 2 % wurde zunächst mit Hilfe eines Saugfilters weiter entwässert.
• Der in dieser Weise entwässerte Klärschlamm, also der Filterkuchen, hatte einen Feststoffgehalt von 42,5 %. Er wurde nun in einen Behälter gebracht, der nach dem Einfüllen luftdicht abgeschlossen, in langsame Drehbewegung versetzt und durch Heizgase von außen erhitzt wurde. Nach 45 Minuten war das Füllgut des Behälters auf fast 100° C aufgeheizt. Die Zufuhr der Heizgase wurde nun abgestellt, während der Behälter noch weiter rotierte. Im Verlauf von 35 Minuten sank die Temperatur auf 90° C. Daraufhin wurde abermals 5 Minuten lang durch Zuleitung der Heizgase aufgeheizt, wodurch die Temperatur des Füllgutes wiederum auf fast 100° C anstieg. Nun wurde die Heizung wieder abgeschaltet. Der Behälter mit dem Füllgut rotierte jedoch noch 30 Minuten lang weiter, während am Ende dieser Zeit die Temperatur des Füllgutes auf fast 90' C herabging.
• Das Füllgut wurde nun aus dem Behälter befördert und auf dem Fußboden zum Abkühlen gelagert. Schon beim Herausnehmen des dampfenden Füllgutes aus dem Behälter war die Beschaffenheit schön krümelig, die Farbe dunkel und der Geruch stark verändert, ähnlich dem von guter Komposterde. Nach dem Erkalten hatte das behandelte Gut einen erhöhten Trockensubstanzgehalt von 52,5 %.
• Die Zeit für das Aufheizen auf fast 100° C betrug somit 50 Minuten, während das Füllgut ohne Heizung noch 65 Minuten lang im Temperaturbereich von 90° bis fast 100°C verblieb.
• Das Ausführungsbeispiel für Erhitzung auf über 100° C unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Beispiel mit Temperaturen unter 100° C nur in der etwas längere Zeit erfordernden Erhitzung.
• Bei Verarbeitung von Müll entweder für sich allein oder in beliebigen Gemischen mit Frischschlamm und Faulschlamm empfiehlt es sich, für das Humusdüngemittel ungeeignete Bestandteile, wie Glasfaschen, Glasscherben, Metalle aller Art usw., vorher zu entfernen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist außerordentlich einfach, ohne Sonderbauten und großen Platzbedarf in geeigneten Vorrichtungen in wenigen Stunden durchführbar. Dabei wird außerdem mit Sicherheit ein keimfreies Humusdüngemittel von hoher Güte erzielt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Aufschließung und Umwandlung von Abwasserklärschlamm und Müll in wertvolle und hygienisch einwandfreie, krümelige Humusdüngemittel durch Behandlung von insbesondere auf Trockenbeeten oder Saugfiltern vorentwässertem Schlamm aller Art oder Müll in einem luftdicht verschlossenen Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm oder Müll in dem Behälter nur durch Dünsten unter Rufheizung des Gutes durch von außen zugeführte Wärme bei einer entsprechend den abzutötenden Keimen gewählten, vorzugsweise unter 100° C liegenden Temperatur während einer gewissen Zeitspanne, meist innerhalb weniger Stunden und, gegebenenfalls unter Umwälzung, bei vollkommenem Luftabschluß aufgeschlossen und umgewandelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Frischschlamm, ausgefaulter Schlamm und/oder Müll je für sich allein oder in beliebigen Gemischen von zwei oder drei dieser Materialien verwendet werden.
3. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Materialien vor oder nach der Behandlung in an sich bekannter Weise Kalk oder ähnliche der Säurebildung oder anderen nachteiligen Veränderungen entgegenwirkende Stoffe zugesetzt werden.
4. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu trockene Materialien vor der Behandlung zusätzlich angefeuchtet werden.
5. 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks verstärkter Aufschließung und/oder Abtötung besonders hitzebeständiger Keime oder Unkrautsamen, Temperaturen von 100° C und darüber angewendet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 953 613, 856 743, 927 740, 805 044, 656 036, 630 775, 546 074; österreichische Patentschrift Nr. 157 686.