DE1246611B - Verfahren und Einrichtung zum Ausfaulen von Klaerschlamm - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zum Ausfaulen von Klärschlamm Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausfaulen von Klärschlamm in einem Faulraum unter Zumischen von faulendem Schlamm aus einem Bereich des Faulraums, in dem eine besonders starke Faulung stattfindet, und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
• Faulenden Schlamm aus dem Faulraum zu entnehmen und ihn, vorzugsweise außerhalb des Faulraums, dem in diesem auszufaulenden Klärschlamm beizumischen, ist unter der Bezeichnung »Impfen« des Klärschlamms bekannt.
• Es ist in der biologischen Analysentechnik bekannt Untersuchungen über die Vermehrung von Mikroorganismen mittels steriler Nährböden von spezifischer Zusammensetzung durchzuführen. Es ist auch bekannt, diese Methode bei der Untersuchung von methanerzeugenden Bakterien anzuwenden, wobei als steriler Nährboden sterilisierter Faulschlamm verwendet wird. Dabei handelt es sich jedoch nur um Laborarbeiten, bei denen der Frage der praktischen Gaserzeugung und deren Beeinflussung kein Interesse zugewendet wird.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Ausfaulvorgang zu intensivieren und zu beschleunigen. Durch die Verkürzung der Ausfaulzeit wird mit einer Anlage gegebener Größe ein größerer Durchsatz erzielt, oder für eine bestimmte vorgesehene Durchsatzmenge braucht nur eine kleinere Anlage vorgesehen zu werden.
• Gemäß der Erfindung wird der Klärschlamm, bevor er dem Faulraum zugeführt wird und bevor ihm faulender Schlamm beigemischt wird, durch Erhitzen sterilisiert. Durch die Hitzesterilisation wird nicht nur erzielt, daß Nahrungskonkurrenten für die den Ausfaulvorgang bewirkenden Bakterien, sondern auch daß zu einem großen Teil in dem Klärschlamm enthaltene Fäulnishemmstoffe und Antibiotika vernichtet werden. Durch die Hitzesterilisation sowie gegebenenfalls die zwangläufig damit verbunden auftretenden örtlichen kurzzeitigen Druckerhöhungen werden die in dem Klärschlamm enthaltenen Bakterien nicht nur auf thermischem Wege, sondern auch durch Zerstörung der Zellwände abgetötet. Somit besteht keine Regenerationsmöglichkeit für diese Bakterien, und eine Neuinfizierung ist nicht möglich, wenn der sterilisierte Schlamm nicht mehr mit der Umgebungsluft in Verbindung gelangt. Den in dem aus dem Faulraum entnommenen faulenden Schlamm enthaltenen Bakterien wird dadurch ein nicht nur steriler, sondern auch aufgeschlossener und für ein schnelles Durchfaulen günstiger Nährboden dargeboten und dadurch die erstrebte Steigerung der Abbauleistung der Faulbakterien und damit eine Verkürzung der Faulzeit erzielt. Dadurch ist es auch möglich, daß die Ausfaulung vorzugsweise im mesophilen Bereich erfolgen kann, wodurch gegenüber der Ausfaulung im thermophilen Bereich Schwierigkeiten bei der Trennung der festen und der flüssigen Phase zumindest weitgehend vermieden werden. Ferner ist ein Vorteil, daß die im Faulraum in Reinkultur enthaltene Bakterienflora artmäßig unverändert rein erhalten bleibt. Das Mischen von sterilisiertem und faulendem Schlamm erfolgt vorzu g sweise, wie an sich beim Mischen von faulendem Schlamm mit nicht streilisiertem Klärschlamm bekannt, außerhalb des Faulraumes.
• Insbesondere ist gemäß der Erfindung weiterhin vorgesehen, daß der Klärschlamm vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 105' C und insbesondere mittels Wasserdampf im Überdruck sterilisiert wird. Der zum Sterilisieren erforderliche Wasserdampf wird vorzugsweise in Kesseln erzeugt, die durch Verbrennen der beim Faulvorgang entstehenden Gase beheizt werden.
• Vorteilhaft ist es, wenn der sterilisierte Klärschlamm auf annähernd die günstigste Faultemperatur abgekühlt wird. Dadurch, daß dem Faulraum auf diese Weise Schlamm mit geeigneter Temperatur zugeführt wird, wird im Faulraum die für den Faulvorgang günstigste Temperatur aufrechterhalten, wobei die Temperaturschwankungen in Grenzen von etwa maximal --t 21 C gehalten werden können. In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird zum Abkühlen ein Wärmeaustauscher verwendet, in dem der zu sterilisierende Klärschlamm vorgewärmt a wird.
• Bei einer vorteilhaften Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist der Zuführungsleitung, durch die der Klärschlamm dem Faulraum zugeführt wird, eine Sterilisiereinrichtung zugeordnet. In der Sterilisiereinrichtung kann eine Förderschnecke angeordnet sein, die mit einer Zuführungsleitung für Wasserdampf verbunden ist und mit Austrittsöffnungen versehen ist, durch die Dampf in das Fördergut austreten kann, wobei die Austrittsöffnungen an der Welle der Förderschnecke und/oder an den Schneckengangwänden angeordnet sind. Durch eine solche besonders vorteilhafte Einrichtung wird mit dem gleichen Bauteil, das die Förderung bewirkt, auch eine gute Durchmischung mit dem Dampf bewirkt.
• Das Zumischen des Faulschlamms zum Klärschlamm erfolgt, nachdem dieser die Sterilisiereinrichtung verlassen hat, wobei bei in einem Faulfähigkeitstest festgestellten normalen Eigenschaften des Klärschlamms einem Teil Klärschlamm die Hälfte davon oder die gleiche Menge an Faulschlamm beigemischt wird, während dann, wenn der Test ein überschreiten der Normalfaulzeit um 20 bis 30 % ergibt, einem Teil Klärschlamm 2 bis 3 Teile Faulschlamm zugesetzt werden.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erflndung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht der Gesamteinrichtung von vorn, F i g. 2 in vergrößertem Maßstab die Draufsicht auf den Faulbehälter.
• Aus dem Absetzbecken 1 wird der Frischschlamm mittels einer Pumpe 3 über die Leitungen 2 und 4 in den Wärmeaustauscher 5 gepumpt. über die Leitung 6 gelangt der nunmehr vorgewärinte Frischschlamm in die Sterilisiereinrichtung 7, in der er auf eine Temperatur von vorzugsweise mindestens 1051 C aufgeheizt wird. Die Aufheizung des Frischschlamms in der Sterilisiereinrichtung 7 erfolgt durch eine Förderschnecke 38, in die Auslaßöffnungen für das Heizmedium eingelassen sind, welches über die Leitung 36 der Hohlwelle 40 zugeführt wird. Der Antrieb der Förderschnecke 38 wird mit einem Motor 39 über ein Untersetzungsgetriebe 37 erreicht. Nach der Sterilisation wird der so vorbereitete Frischschlamm in dem Wärmeaustauscher 5 auf das an sich bekannte Temperaturoptimum abgekühlt, indem die überschüssige Wärme in dem Wärineaustauscher 5 an den im Gegenstrom geführten Frischschlamm abgegeben wird. Der auf das Temperaturoptimum abgekühlte, sterilisierte Frischschlamm. wird in den Grobmischbehälter 8 eingeführt. Durch die Pumpe 34 wird über die Leitungen 33 und 35 Faulschlamm in dem stoffwechselphysiologisch günstigsten Mischverhältnis in dem Grobmischbehälter 8 dem sterilisierten Frischschlamm hinzugefügt. Die Feinmischung erfolgt dann mittels der Pumpe 10, in die das Grobmischgut über die Leitung 9 gelangt. Das in der Pumpe 10 feingemischte Mischgut wird über die Leitung 11, den Verteilerring 12 und die Auslaßdüsen 13 dem Faulraum 14 zugeführt. In dem Faulraum 14 unterliegt das Mischgut einer variablen elektrophysiologischen Reizung, indem Elektroden 15 und 15' elektrischen Strom durch das Mischgut hindurchleiten. Bei gleichzeitiger Verstärkung der Reizung wird der Faulraum 14 unter variierendes Vakuum gesetzt. Zu diesem Zweck ist ein Druckausgleichbehälter 27 vorgesehen, welcher mittels des Ventils 28 mit dem Faulraum 14 in Verbindung steht. Das anfallende Faulgas gelangt über' das Ventil 28 in den Druckausgleichbehälter 27 und wird von hier mittels der Gaspumpe 30 über die Leitungen 29 und 31 in den Gasbehälter 20 abgezogen. Hierdurch wird ein ständiges Vakuum in dem Faulraum 14 gewährleistet. Der ausgefaulte Schlamm wird über die Leitungen 16 und 18, die mittels des Schiebers 17 absperrbar sind, dem Eindicker 19 mit darüberliegendem Gasbehälter 20 zugeführt. Die Aufenthaltszeit in dem Eindicker 19 ist so groß, daß sich der ausgefaulte Schlamm von dem nicht mehr gebundenen Schlammwasser trennen und eindicken kann. Der eingedickte, ausgefaulte Schlamm wird mittels der Ablaßleitung 26 zur weiteren Behandlung aus dem Eindicker 19 entnommen. Das freiwerdende Schlammwasser wird in der ringförmigen Ablaufrinne 21 gesammelt und über die Fallleitung 22 sowie die Leitungen 23 und 25 mit zwischengeschaltetem Schieber 24 wieder dem Kläranlagenzulauf zugeführt. Das in dem Gasbehälter 20 angesammelte Gas wird über die Leitung 41 der Verwendung, beispielsweise in der Kesselanlage für die Erzeugung des durch die Leitung 36 zuzuführenden Dampfes, zugeführt.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Ausfaulen von Klärschlamm in einem Faulraum unter Zumischen von faulendem Schlamm aus einem Bereich des Faulraumes, in dem eine besonders starke Faulung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Klärschlamm, bevor ihm faulender Schlamm beigemischt wird, durch Erhitzen sterilisiert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klärschlamm vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 105' C und insbesondere mittels Wasserdampf im überdruck sterilisiert wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sterilisierte Klärschlamm auf annähernd die günstigste Faultemperatur abgekühlt wird. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abkühlen ein Wärmeaustauscher verwendet wird, in dem der zu sterilisierende Klärschlamm vorgewärmt wird. 5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit Faulraum und mit Zuführungsleitung für den auszufaulenden Schlamm zum Faulraum, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführungsleitung eine Sterilisiereinrichtung (7) zugeordnet ist. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sterilisierungseinrichtung (7) eine Förderschnecke (38) angeordnet ist die mit einer Zuführungsleitung für Wasserdampf verbunden und mit Austrittsöffnungen für den Austritt von Dampf in das Fördergut an der Welle und/oder an den Schneckengangwänden versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 348 124; Sonderdruck aus »Gesundheits-Ingenieur«, 1955, H. 7/8 und 9/10, S. 1 bis 10; »Sewage Works«, November 1939, S. 965 bis 970.