DE1484838A1

DE1484838A1 - Verfahren zum Behandeln von Zentrifugat,das bei der Entwaesserung von Klaerschlamm mittels Dekantier-Zentrifugen anfaellt

Info

Publication number: DE1484838A1
Application number: DE1964M0059798
Authority: DE
Inventors: Heinrich Sontheimer
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1964-02-04
Filing date: 1964-02-04
Publication date: 1969-06-04
Also published as: GB1088400A; GB1149331A; US3345288A; FR1428061A; AT259469B; SE314639B; BE659245A; NL6500921A; CH468941A

Description

P 14 84 839.5 Frankfurt am Main, 15. 11. 68 — DrEu/SL

Verfahren zum Behandeln von Zentrifugat, das bei der Entwässerung von Klärschlamm mittels Dekantier-Zentrifugen anfällt.

Die bei der Aufbereitung kommunaler Abwasser anfallenden Schlämme werden in Faultürmen ausgefäult und anschließend entwässert. Me Entwässerung erfolgt üblicherweise auf Trockenbeeten oder - nach Zusatz von Chemikalien - mittels Vakuumfiltern oder auf Zentrifugen.

Die Entwässerung auf Trockenbeeten bedingt einen großen Platzbedarf. Die Entwässerung durch Filtration nach Zusatz von Chemikalien verursacht relativ hohe Betriebsmittelkosten. Die bekannten Dekantier-oder Schneckenzentrifugen, die bei relativ niedrigen Betriebskosten einen sehr weitgehend entwässerten Zentrifugenaustrag erreichen,haben den Nachteil, daß sie nur etwa 50 bis 80 $ vom Peststoffgehalt des Rohsohlammes als Sediment austragen, während die restlichen 20 bis 50 # Feststoffe im Zentrifugat verbleiben. Zur Abscheidung der Feststoffe aus diesem Zentrifugat sind zahlreiche Methoden entwickelt wordaa. Sie haben sich jedoch wegen unzureichender Betriebssicherheit oder aus wirtschaftlichen Gründen nur in Einzelfällen einführen können, weil außer der Zen·* trifuge noch eine zweite Entwässerungseinrichtung benötigt wird, die relativ hohe Investitionskosten erfordert und auch eigene Betriebskosten verursaoht.

Es ist auch schon versucht worden, das Zentrifugat so aufzubereitenι

daß es wieder vor die Zentrifuge zurückgeführt werden kann. Eine solohe Möglichkeit ist beispielsweise durch eine biologische Behandlung des Zentrifugats gegeben, bei der die feinsten suspendierten Stoffe aerob oxydiert werden und dadurch aus dem Kreislauf versohwinden. Diese Arbeitsweise ist aber nicht für alle Schlämme aus kommunalen Kläranlagen anwendbar, weil der biologische Abbau, insbesondere bei Faulschlammen, oft Schwierigkeiten bereitet.

Aus der Zuckerindustrie ist bekannt, den Diffusionssaft zur .Reinigung mit Kalk und Kohlendioxid zu behandeln, wobei ein relativ gut filtrierbarer Schlamm entsteht. Dabei kommt es insbesondere darauf an, daß der pH-Wert durch Kohlendioxid-Zugabe vorzugsweise nicht unter 10,0 sinkt. Bei kleineren ph-Werten wird die zunächst recht gute liltrierbarkeit des Schlammes wieder wesentlich verschlechtert.

Bei der chemischen Reinigung von Abwässern aus Gerbereien, Lederfabriken und -färbereiBn durch Zusatz von Eisenchlorid ist es bekannt, den pH-Wert des Abwassers vor der Zugabe des Eisenchlorids durch Zusatz von Abfallsäure zu erniedrigen, Anstelle des Zusatzes von Säure kann man den pH-Wert auch durch Einblasen von Kohlendioxid herabsetzen, ehe die ü'ällung durch Zugabe von Eisenchlorid vorgenommen wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Klärschlamm auf einer einzigen Zentrifuge so zu entwässern und das anfallende Zentrifugat so zu behandeln, daß auch der aus dem Zentrifugat sich absetzende Schlamm auf der zur Anwendung kommenden Zentrifuge entwässert werden kann.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Zentrifugat, das bei der Entwässerung von Klärschlamm mittels Dekan-

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tierzentrifugen anfällt und dem in einem Mis da Behälter Kalk zugesetzt wird· Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch ■ gekennzeichnet, daß das Zentrifugat nach der Kalkzugabe in an sich bekannter Weise mit kohlendioxidhaltigen Grasen vorbehandelt wird, bis sich ein pH-Wert unter 10 einstellt und das vorbehandelte Zentrifugat durch Sedimentation und/oder notation eingedickt und das Sediment dieser Eindickung der Zentrifuge wieder zugeführt wird. Dem mit Kalk und Kohlendioxid behandelten Zentrifugat können vor der Eindickung an sich bekannte flockungsmittel, insbesondere Eisensalze, zugefügt werden. Es ist vorteilhaft, wenn die Behandlung des mit Kalk gemischten Zentrifugat s mit kohlendioxidhaltigen Gasen und bzw. oder die Eindiokung des behandelten Zentrifugates bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 60 bis 80⁰O, erfolgt. Der Kalkzusatz kann ganz oder teilweise in i'örm von kalkhaltiger Asche, vorzugsweise in Jtorm von Asche aus der Verbrennung des entwässerten Schlammes, erfolgen·

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Faulschlamme oder irisohechlämme aus kommunalen Anlagen oder deren Mischungen entwässert werden. Das Verfahren ist aber auch für industrielle Schlämme geeignet, wie beispielsweise für Schlamm von Papierfabriken. Voraussetzung für die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß das Zentrifugat nach der .behandlung mit kalk und Kohlendioxid sich weitgenend eindicken läßt. Dabei soll durch die Eindickung möglichst der gleione jj'eststoffgehalt im Sediment erreicht werden wie bei dem zu entwässernden Klärschlamm. Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der zu entwässernde Klärschlamm zweckmäßig zunächst durch einfache Sedimentation eingedickt, wobei ein i-iil des Wassers abgetrennt wird und zur i^läranlage zurückkenrt. x»er eingedickte Klärschlamm wird einer DekantierZentrifuge aufgegeben. Im festen Zentrifugenaustrag

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finden sioh gewöhnlich 50 Ms 80 % des Feststoffgehaltes des Klärschlammes. Der feste Zentrifugenaustrag hat einen Wassergehalt von 40 bis 60 # und ist in dieser Jj'orm bereits lagerfähig. Der als Zentrifugat bezeichnete Zentrifugenüberlauf enthält 20 bis 50 $ der feststoffe des Klärschlammes und hat einen Feststoffgehält von etwa 15 bis 45 g de Liter. Das Zentrifugat wird mit einer Menge Kalk (Kalziumhydroxid) - zweokmäßig in wäßriger Suspension - versetzt, die 20 bis 100 %, vorzugsweise etwa 40 bis 60 #, der im Zentrifugat enthaltenen Feststoffmenge beträgt. Nach guter Durohmisohung wird das kalkhaltige Zentrifugat in einem Reaktor unter mechanischem Rühren mit einem kohlendioxidhalt Ig en Gas behandelt, bis der pH-Wert unter 10, vorzugsweise im üereioh von 9,0 bis 8,0 liegt. Dann wird die Mischung in einen Eindicker überführt und in diesem für eine ausreichende Zeit, etwa 24 Stunden unter mildem Rühren der Sedimentation überlassen. Dabei wird eine Eindickung des Sedimentes auf etwa den doppelten Peststoffgehalt des Zentrifugates erreicht. Dieses Sediment wird nun mit dem zu entwässernden Klärschlamm vermischt und der Dekantierzentrifuge wieder zugeführt. Aus dieser wird also der gesamte Feststoffgehalt des Klärschlammes mit dem auf Zentrifugen erreichbaren hohen Entwässerungegrad ausgetragen.

Die Eindickung des mit Kalk und Kohlendioxid behandelten Zentrifugates kann auch gemeinsam mit der Eindickung des zu entwässern-' den Klärschlammes vorgenommen werden, wozu der der Dekantierzentrifuge vorgesohaltete Eindicker entsprechend zu dimensionieren ist. Für diese Arbeitsweise sind nicht alle Schlämme geeignet. Insbesondere lassen sioh Frischschlamm und Mischschlamm mit vergleichsweise hohem Frisciisehlammanteil nur mit relativ schlechtem Wirkungsgrad zentrifugieren, so daß ein großer Schlammkreislauf oder aber ein relativ großer Kalkzusatz erforderlich ist, um eine vollständige Abscheidung aller Feststoffe in der Zentrifuge zu erhalten. Die Zentrifugierbarkeit dieser und ähnlicher Schlämme

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ζ. B. auch solcher aus der .Behandlung industrieller Abwässer, läßt sich wesentlich verbessern, wenn sie dem aus der Bekantierzentrifuge ablaufenden Zentrifugat zugefügt und zusammen mit dem Zentrifugat der .behandlung mit Kalk und Kohlensäure unterworfen werden. Diese Arbeitsweise, bei der auoh der zu entwässernde Klärsohlamm an der Behandlung mit Kalk und Kohlensäure teilnimmt, hat sioh besonders bei der Entwässerung von iviisohschläinmen mit beträchtlichem i'rischschlammanteil als vorteilhaft erwiesen. Sie kann von großem Nutzen sein, wenn eine bestehende Abwasseraufbereitungsanlage in Verbindung mit der Projektierung eines kommunalen Abwasserverbandes eine sprunghafte Steigerung der Belastung bei gleichbleibendem Volumen der üaulanlage erfährt. Zweckmäßig wird dabei nur der Ji'rischsohlamm mit dem Zentrifugat gemischt und das ti-emisch der Behandlung mit Kalk und Kohlendioxid unterworfen. JJa bei dieser Behandlung in der Kegel Temperaturen von 50 bis 70° 0 im .Reaktionsbehälter erreicht werden, treten dann auoh bei Zugabe des ü'risohsohlammes keine Störungen der Sedimentation durch i"aulvorgänge und Gasbildung auf. Dadurch erhält man eine sehr weitgehende Jüindiokung und letztlich auf diese Weise auch einen guten Zentrifugenwirkungsgrad.

Die Eindickung des Zentrifugates nach der Behandlung mit KaIk- und Kohlendioxid kann auch durch ü'lotation erfolgen. Besonders bei konzentrierten Klärschlämmen wird ein Teil der Schlammstoffe von an den Schlammpartikeln haftenden Gasbläschen zum flüssigkeitsspiegel hochgetragen und als Schwimmschlammsohioht angesammelt. Durch Belüften des Eindickers läßt sich dieser ELotationseffekt verstärken, gegebenenfalls soweit, daß die Eindikkung ganz oder überwiegend durch ü'lotation erfolgt. In diesem Ji'all wird der eingedickte Schlamm mittels an sioh bekannter Schwimmechlammräumer abgeschöpft und der Zentrifuge zugeführt. Auch dt e an sich bekannten Druckflotationsverfahren und Einrichtungen lassen sich für diesen Zweck anwenden. Andererseits kann eine unerwünschte flotation im Eindicker daduroh unterdrückt

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werden, daß sich ausbildende Schwimme oltlammsahicht en duroh zeitweiliges Aufsprühen von Wasser auf den Flüssigkeitsspiegel im Eindicker zerstört werden.

Welche der Ausfuhrungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens im Einzelfall vorzuziehen ist, ist jeweils duroh Orientierungsversuche zu prüfen. Dabei ist der Anteil der im Klärschlamm enthaltenen Feststoffe, der bei der Entwässerung in das Zentrifugat übergeht, in Betracht zu ziehen. Ein Klärschlamm» der sich einfach und leicht zu entwässern läßt, wird bereits in dem vor der Zentrifuge angeordneten Eindicker eine hohe Feststoffkonzentration erreichen und beim Zentrifugieren einen wasserarmen ü'eststoffaustrag und eine vergleichsweise kleine Menge Zentrifugat mit geringer Konzentration an Feststoffen ergeben. Ein solches Zentrifugat kann für sich mit Kalk und Kohlendioxid behandelt und eingedickt werden, und danach kann das eingedickte Sediment mit dem gegebenenfalls eingedickten Rohschlamm vereinigt und der Dekantierzentrifuge zugeführt werden.

Das Zentrifugat kann aber auch für sich mit Kalk und Kohlendioxid behandelt und danach gemeinsam mit dem zu entwässernden Klärschlamm eingedickt und zentrifugiert werden. Dabei kann dem zu entwässernden Klärschlamm vor der Einleitung in den Eindicker in bekannter Weise üalk zugesetzt werden, um die Bindickung weiter zu verbessern. Schließlich ist es auch möglich, Zentrifugat und zu entwässernden Klärschlamm gemeinsam mit &alk und Kohlendioxid zu behandeln, einzudicken und zu zentrifugieren. Die letztere Arbeitsweise wird sich um so besser eignen, je schwieriger der Schlamm zu entwässern ist. Ein solcher Sohlamm wird auch naoh der Eindickung mit einem relativ hohen Wassergehalt zur Zentrifuge gelangen und ein mengenmäßig größeres zentrifugat mit höherem ü'eststoffgehalt ergeben, Aus diesem Zentrifugat entsteht auch naoh der Behandlung mit Kalk und Kohlendioxid und nach der

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Eindiokung ein erhebliches Sohlaiämvolumen, so daß unter Umständen eine Anpassung an die Rohsohlammenge, mit der zusammen es zentrifugiert werden soll, erforderlich ist. in der Segel wird es jedoch möglich sein, die Zentrifugi'erung durch Mitbehandlung des Klärschlammes mittels Kalk und Kohlendioxid wesentlich zu verbessern»

Erweist eich jedoch die Vereinigung des Zentrifugates mit dem Klärschlamm und die gemeinsame Behandlung mit Kalk und Kohlendioxid nicht als vorteilhafter, so kann es zweckmäßig sein, nur einen Teil des aus dem Zentrifugenüberlauf naoh der Behandlung mit Kalk und Kohlendioxid duroh Eindiokung gewonnenen Sedimentes mit dem ebenfalle eingedickten Klärschlamm zu vereinigen und zu zentrifugieren und den anderen Seil in bekannter Weise, ζ* B. duroh Filtration oder auf einer Sohälzentrifuge unter Verwendung von Hilfsmitteln! wie Asche aus einer nachfolgenden Sohlammverbrennung, oder auf Trockenbeeten zu entwässern.

Eine Anlage zur Schlammverbrennung, die auf modernen Großanlagen zur Bewältigung des hohen täglichen Schlammanfalls unentbehrlich ist, kann so betrieben werden, daß der Kalk für das erfindungsgemäße Verfahren duroh Brennen des Aschenrüokstandes als Branntkalk ganz oder teilweise wiedergewonnen wird. Das dabei im Rauchgas wiedergewonnene Kohlendioxid kann ebenfalls der Behandlung des Zentrifugates wieder nutzbar gemacht werden. Wird das Rauchgas einer Schlammverbrennung zur erfindungsgemäßen Behandlung des Zentrifugates verwendet, dann können Kalk und Kohlendioxid aus dem rohen, d. h. nooh staubhaltigen, heißen Rauchgas, wiedergewonnen werden,

Es hat sich ferner gezeigt, daß die Eindickung des Zentrifugates oder seines Gemisches mit klärschlamm wesentlich verbessert wird, wenn die Behandlung des mit Kalk gemischten ßentrifugates mit

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kohlendioxidhaltigen Grasen und bzw* oder die Eindickung des behandelten Zentrifugates bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise im Bereich von 60 bis 80° 0, erfolgt. Wird das zur Behandlung des Zentrifugates erforderliche kohlendioxidhaltige Gas durch Verbrennen von öl oder Gas erfzeugt, dann wird die Temperatur des in das kalkhaltige Zentrifugat eintretenden Rauchgases in der Hegel für die Erwärmung bereits ausreichen. Zur Beheizung der Eindicker können gegebenenfalls zusätzlich noch an.sich bekannte Einrichtungen verwendet werden.

Eine Anlage zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält im allgemeinen einen Eindicker für den Klärschlamm, eine Dekantierzentrifuge, einen Mischbehälter für die Behandlung des · Zentrifugates mit Kalk, einen Reaktor für die Behandlung des Kalk enthaltenden Zentrifugates mit kohlendioxidhaltigen Gasen, einen Eindicker für das mit Kalk und Kohlendioxid vorbehandelte Zentrifugat und einen Mischer für den Klärschlamm und das Sediment aus der Eindiokung des zsitrifugates. Diese apparativ zwar umfangreiohe Anordnung hat den Vorteil, die Mengen des zu entwässernden Klärschlammes und des Sedimentes aus dem Zentrifugat aufeinander abstimmen und in den Kreislauf, in dem dieses Sediment vor die Zentrifuge zurückgeführt wird, die Anreicherung von die Entwässerung erschwerenden Stoffen durch Abzweigung eines Teiles des Sedimentes verhindern zu können.

In den vereinfachten Ausfuhrungsformen werden die Eindicker für den zu entwässernden Klärschlamm und für das mit Kalk und kohlendioxidhaltigen lias en vorbehandelte Zentrifugat zusammengelegt. Der Aufbau der Anlage bleibt von, der Zentrifuge an unverändert.

Zwischen der Zentrifugatableitung und den Zentrifugenzulauf sind nacheinander der Mischbehälter, der Keaktor für die Kohlendioxidbehandlung und der Eindicker eingeschaltet. -Der zu entwässernde Klärschlamm wird entweder in den Eindicker oder in den Mischbehälter aufgegeben.

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In den. ü'iguren sind die Fließ a enemata dieser Ausführungsformen beispielsweise dargestellt.

Die ligur 1 stellt das .fließschema einer Anlage mit zwei Eindikkern dar.

Die Ji'igur 2 stellt das JJ¹Iießschema einer Anlage mit nur einem Eindicker dar.

±n der Anlage gemäß der ü'igur 1 wird der zu entwässernde ü'aulschlamm oder Mischsehlamm durch die Leitung 1 einem Eindicker 2 zugeführt, der als Zwischenspeicher auch dann zweckmäßig ist, wenn der zu entwässernde Klärschlamm schon mit einem hinreichenden Entwässerungsgrad zur Verfügung steht. Das in dem Eindicker abgeschiedene. Wasser wird durch die Leitung 4 in die Kläranlage zurückgeführt. Im Schlamm etwa enthaltener Sand wird zweckmäßig in an sich bekannter Weise als Schwerstfraktion durch die Leitung 3 aus einem Sumpf des Eindickers entnommen und beispielsweise dem Sandfang der Kläranlage wieder zugeleitet. Der eingedickte Schlamm wird aus dem Eindioker 2 durch die Leitung 5 mittels der Pumpe 6 duroh einen Zerkleinerer 7 dem Mischer 8 mit dem Rührwerk 9 zugeführt. In diesem Mischer 8 wird der voreingedickte Klärschlamm mit dem aus dem Zentrifugat nach der .behandlung mit Kalk und Kohlendioxid durch Eindicken gewonnenen Sediment gemischt. Das ü-emisch wird mittels einer in üblicher Weise regelbaren Pumpe 10 in die Dekantierzentrifuge 11 gefürdert. In derartigen Zentrifugen wird üblicherweise ein Abscheidegrad von 50 bis 80 fo erzielt. Der bei 12 anfallende entwässerte Zentrifugenaustrag hat meist einen i'eststoffgehalt zwischen

40 und 5ü ⁰Jo und ist in dieser Form lagerfähig und zur Verbrennung geeignet. Das Zentrifugat wird von dem Zentrifugenüberlauf durch die Leitung 13 in den Mischbehälter 14 geführt und dort mit üLallcmiloh verrührt. Die Menge an Kalkmilch richtet sich nach der Beschaffenheit des Schlammes und liegt in der Hegel

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zwisoüen 10 und 40 kg Oa(OH)₂ /m⁵ Schlamm. Me Kalkmilch wird vorteilhaft aus Branntkalk hergestellt, der beispielsweise über ein Trockendosiergerät 15 in ein iiöschgefäß 16 dosiert wird, dem gleichzeitig so viel Wasser zugemessen wird, daß darin eine Temperatur von 60 bis 80° G aufrechterhalten wird. Dadurch wird der gesamte .Branntkalk in das Hydroxyd überführt und in eine wäßrige Kalkmilchsuspension umgewandelt, die dann dem iuischbehälter 14 zugemessen wird. Das im Mischbehälter 14 mit Kalk versetzte Zentrifugat wird anschließend in den Reaktor 18 mit dem Rührwerk 19 geleitet. Dieses Rührwerk hat einen sich im Zentrifugat bewegenden Schnellaufenden Rotor 20, der eine innige Durchmischung des gesamten Behälterinhaltes bewirkt und das aus dem Verteiler 34 primär grobblasig eintretende kohlendioxidhaltige lias zu feinen Bläschen zerteilt. Etwa entstehender Schaum wird durch den oberhalb des Flüssigkeitsspiegel rotierenden Rührer 21 zerschlagen, so daß von dem aus dem Reaktor abgehenden Gas keine Sohlammteilchen mitgeführt werden. Die Behandlung des kalkhaltigen Zentrifugates erfolgt mit kohlendioxidhaltigem Rauchgas, das beispielsweise in dem Ölbrenner 22 hergestellt wird. Diesem Ölbrenner werden durch die Leitung 23 Öl und durch die Leitung 24 Luft in solchen Mengen und in solchem Verhältnis zugeführt, daß in der zu dem Reaktor führenden Rauchgasleitung 35 die Temperatur 600 bis 700° 0 nicht überschritten wird. Das Kohlendioxid wandelt das Kaiziumhydroxid zu Kalziumkarbonat um. Diese Umsetzung wird so weit geführt, daß der pH-Wert in dem kalkhaltigen Zentrifugat mit Sicherheit unter 10,0, vorzugsweise zwischen 8,0 und 9»0, liegt. Die Steuerung des pH-Wertes kann durch Verdünnen des Rauchgases mit luft und bzw. oder über den Verteilungsgrad des Rauchgases im Zentrifugat durch die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors und bzw. oder di e Rauchgaserzeugung erfolgen.

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Das Rauchgas bzw. das Kohlendioxid können auch mittels eines Tauchbrenners innerhalb des Eeaktors erzeugt werden. Anstelle von 01 können anders geeignete Brennstoffe verwendet werden) z. B. üaulgas. Da das auf Kläranlagen anfallende Jfeulgas für sich schon etwa 30 Vol. ^ Kohlendioxid enthält, kann es auch unverbrannt für diese Reaktion herangezogen werden, wobei zugleich eine Reinigung des Gases erfolgt. Schließlich können zur Umwandlung des Kalziumhydroxids in Kalziumkarbonat alle Gase verwendet werden, die mindestens 5 Vol. # Kohlendioxid enthalten, also beispielsweise Abgase aus Verbrennungsanlagen für Schlamm und bzw. oder MIl. Wird der in dem vorliegenden Verfahren entwässerte Schlamm verbrannt, dann kann das Kohlendioxid durch Brennen der kalziumkarbonathaltigen Asche wiedergewonnen und erneut verwendet werden.

Das in dem Reaktor mit Kalk und Kohlendioxid vorbehandelte Zentrifugat. gelangt dann durch die Leitung 25 in den Eindicker 26, in dem bei etwa 24 Stunden ü-esamtverweilzeit eine weitgehende Eindickung erreicht wird. Das geklärte Wasser, das meistens weniger als 0,5 g Feststoff je Liier enthält, wird aus diesem Eindicker duroh die Leitung 27 in die Kläranlage zurückgeführt. Dieser ü'eststoffgehalt kann gegebenenfalls noch weiter reduziert werden, wenn in den Zulauf 26 des Eindickers noch etwas Eisensulfat zudosiert wird, .bereits mit 1 bis 2 g Eisensulfat je m Zentrifugat werden ausgezeichnete Kläreffekte erzielt, die ein praktisch feststoffreies zur Abgabe in den Vorfluter geeignetes Wasser ergeben. Das eingedickte Sediment des Zentrifugates wird durch die Leitung 23 mittels der Pumpe 29 in den Bischer 8 gefördert und dort mit dem eingedickten Klärschlamm gemischt. Die Mischung wird der Dekantier zentrifuge aufgegeben. Eine 'X'eilmenge des eingedickten Zentrifugates kann durch die Leitung 30 abgezweigt, in bekannter Weise auf einem Filter entwässert und abgestoßen werden. _t

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Die Anlage gemäß der Ji'igur 2 enthält wie die in figur 1 dargestellte Anlage eine Kreislaufführung des Zentrifugates bzw. dessen Sedimentes. Dieser Kreislauf führt vom Überlauf der Zentrifuge 40 durch den Mischbehälter 41, den Reaktor 42 und den Eindicker 43 zur Aufgabestelle 44 der Zentrifuge 40. Der zu entwässernde Klärsohlamm kann dem Mischbehälter 41 oder dem Eindicker 43 zugeführt werden. Das Zentrifugat fließt aus der Dekantierzentrifuge 40 durch die Leitung 45 in den Mischbehälter 41. Dem Mischbehälter 41 wird gelöschter Kalk - Oa(On)₂ -, der im Behälter 46 durch Mischen von Branntkalk aus dem Behälter 47 und Wasser aus der Leitung 43 hergestellt wird, durch die Leitung 40 zugeführt. Aus dem Mischbehälter 41 gelangt das üentrifugat nach der Kalkzugabe durch die Leitung 50 in den Reaktor 42, dem durch die Leitung 51' und einem ü-robver teiler 52 kohlendioxidhaltiges Rauchgas zugeführt wird. Das Rauchgas wird in einer Brennkammer 53 durch Verbrennen abgemessener Mengen von Öl (Leitung 54) mit angemessenen Mengen Luft (Leitung 55) hergestellt. Der Reaktor 42 ist mit einem Rührwerk versehen, dessen einer Rotor 56 unterhalb des IPlüssigkeitsspiegels über den (xrobverteiler 52 angeordnet ist und außer einer Durchmisohung des Reaktorinhaltes auch eine feinblasige Verteilung des in großen Blasen eintretenden Rauchgases bewirkt. Oberhalb des j^Alüssigkeitsspiegels ist der Rotor 57 zur ZerscBilagung von Schaum angeordnet. Die Abluft wird durch die Leitung 52 aus dem Reaktor abgeleitet. Das mit Kalk und Kohlendioxid vorbehandelte aentrifugat wird durch eine Leitung 59 zum Eindicker 43 geleitet. Aus diesem wird geklärtes, feststoffarmes Wasser aus der Überlaufrinne 60 durch die Leitung 51 abgeleitet oder in die Abwasserkläranlage, die den Klärschlamm produziert, zurückgeführt. Das SedL ment aus dem Eindicker 43 wird durch die Leitung 44 von der Pumpe 62 zur Dekantierzentrifuge 40 geführt. Der zu entwässernde Klärschlamm kann in diesen Kreislauf entweder im Eindicker 43 oder im Mischbehälter 41 oder auch an beiden Stellen eingeführt werden. Beispielsweise kann leicht zu entwässernder Faulschlamm dem K±ndieker 43 aufgegeben werden,, während der schwerer zu entwässernde

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Frisohschlamm in den iYiischb ehält er 41 gegeben wird. Der gesamte entwässerte Schlamm fällt aus dem Feststoffaustrag 63 der Dekant^ierzentrifuge 40 an.

Beispiel 1

Faulschlamm mit einem Feststoffgehalt von 52 g/l läßt bei einem einfachen Durchgang durch eine Dekantierzentrifuge einen Abscheidegrad von 57 fo Feststoff erreiohen. Das Zentrifugat hat dann einen Feststoffgehalt von 24 g/l. Diesen Zentrifugat werden 20 g/l Oa(OH)ρ zugesetzt, wobei eine Einwirkungszeit von 30 Minuten nach der Jialkzugabe eingehalten wird. Anschließend erfolgt eine teilweise Neutralisation mit kohlendioxidhaltigem .Rauchgas · Durch diese .behandlung erhöht sich der Feststoff gehalt auf insgesamt 44 g/l. Das so vorbehandelte Zentrifugat läßt sich nun im Gegensatz zum unbehandelten durch Sedimentation eindicken, wobei der nach 24 Stunden erreichbare Feststoffgehalt bei 96 g/l liegt. Es fallen demnach von 1 m Klärschlamm nur 0,4 rar eingedicktes Zentrifugat an, und dieses wird dann gemeinsam mit dem Klärschlamm wieder der Zentrifuge zugeführt. Der Abscheidegrad der Zentrifuge bleibt bei diesem Verfahren etwa konstant bei 57 bis 58 $ und das gleiche gilt für den Feststoffgehalt des Zentrifugenaustrages, der bei ca. 50 "/» liegt. Das Gleichgewicht hat sioh eingestellt, nachdem auf 1 rar Klärschlamm, der der Dekantierzentrifuge zugeführt wird, 0,7 m des erfindungsgemäß«eingedickten und behandelten Zentrifugates mit zugeführt werden. Aus diesen 1, 7 nr Zentrifugenzulauf resultierte dann eine Zentrifugatmenge von ca. 1,5 m . Die üalkzugabe wird bei 20 g/l üentrifugat belassen_f so daß, bezogen auf den Klärschlamm, 30 g/l zugesetzt werden.

Wie eingehende Untersuchungen gezeigt haben, liegt der Feststoff-Zuwachs durch diese .Reaktion in der gleichen Höhe wie die Menge an zugesetztem Kalk, obwohl der größte tu eil des Kalks am Ende als GaCO, vorliegt. Das läßt sich wohl duroh die teilweise Bildung von

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kalziumorganischen Verbindungen sowie durch das Inlösunggehen von Kalziumkarbonat bzw. Kalziumbikarbonat erklären. Auf 52 kg Feststoffe in Hohschlamm fallen demnach zusätzlich 30 kg Kaliumverbindungen im Zentrifugenaustrag mit an, also insgesamt 82 kg Jj'eststoffe. .bei einem J'eststoff gehalt von 50 Jo entspricht das auch 82 kg Wasser, so daß im Zentrifugenaustrag je kg .feststoff 1,58 kg Wasser enthalten sind. Dagegen liegt diese Zahl bei der bekannten Filtration unter Verwendung von Eisenchlorid und Kalk bei 2,2 bis 2,5 kg Wasser je kg Schlammfeststoff im Filterkuchen.

Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, die Aufenthaltszeit im Mischbehälter auf ca. 30 Mnuten festzulegen. Die teilweise ,Neutralisation mit dem kohlendioxidhaltigen Gas benötigt etwa die gleiche Zeit.

Beispiel 2

Ein Frischschlamm mit einem hohen Gehalt an industriellem Sehlamm, und zwar vorzugsweise ϋ'β(ϋϋ),, ergibt bei einem Fest st off gehalt von 60 g/l beim ersten Durchgang durch eine Dekantierzentrifuge nur einen Abscheidegrad von 45 $. Um eine weitgehend Eindickung des Zentrifugates zu erhalten, war es erforderlich, 30 bis 40 g Kalk je Liter Zentrifugat zuzusetzen. Dabei wurde die im Kreislauf befindliche Sohlammenge bei diesem Schlamm relativ hoch. Der Zentrifugenüberlauf betrug 220 % der üohschlammenge. Durch .Behandlung des Rohsohlammes mit 20 g/l Kalk und anschließend teilweise .Neutralisation auf pH 8,5 ließ sich der Rohschlamm innerhalb von 12 Stunden bis auf etwa 12 % eindicken und der Abscheidegrad stieg bei gleicher Durchsatzleistung von ursprünglich 45 % auf 70 $. Damit ließ sich die Menge an zuzusetzendem Kalziumhydroxid für eine einwandfreie Kreislauf führung von ursprünglich 66 g/l Ga(OJl)₂ bezogen auf Rohschlamm, bis auf 35 g/l reduzieren. Der Zulauf zur Dekantierzentrifuge betrug, da sioh ja auch der Rohschlamm noch wesentlich weiter eindicken ließ, trotz Kreislaufführung nur 100

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bis 200 io der Menge an Rohsolllamm, wobei die .Behandlung des Zentrifugates stets gemeinsam mit der .behandlung des Rohschlammes erfolgte. Der Rohschlamm wurde dem Kreislauf im Msch behälter zugesetzt. i3ei der neutralisation mit kohlendioxidhalt ig em Rauchgas konnte bei Verwendung von Heizöl eine Temperatur von 60° C erhalten werden. Dadurch wurde, obwohl nicht ausgefaulter Schlamm zugesetzt wurde, jeglicher Paulvorgang im Eindicker unterbunden, wobei sich die Temperaturen während der Eindickung, bedingt durch eine gute Isolierung des Eindickers, nur um etwa 10 bis 20° 0 erniedrigen. Der üentrifugenaustrag hatte einen tfeststoffgehalt von 48 $ und ein krümeliges Aussehen. Hei Aufschichtung des Austrages auf Haufen von etwa 1,5 m Höhe konnte eine aerobe Kompostierung erreicht werden, die praktisch zu keiner nennenswerten Geruchsbelästigung führte und ein gut streubares, krümeliges Endprodukt lieferte. Eine Auslaulung bei dieser Arbeitsweise ist nicht erforderlich.

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Claims

Pat entansprüche

Verfahren zum Behandeln von Zentrifugat, das bei der Entwässerung von Klärschlamm mittels Dekantierzentrifugen anfällt und dem in einem iYtischb ehält er Kalk zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrifugat nach der Kalkzugabe in an sich bekannter Weise mit kohlendioxidhaltigen Gasen vorbehandelt wird, bis sich ein pH-Wert unter 10 einstellt, und das · vorbehandelte Zentrifugat durch Sedimentation und/oder Flotation eingedickt und das Sediment dieser Eindickung der Zentrifuge wieder zugeführt wird.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem mit Kalk und kohlendioxid behandelten Zentrifugat vor der Eindickung an sich bekannte flockungsmittel, insbesondere Eisensalze, zugefügt werden.

Verfahren nach den 'Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung des mit Kalk gemischten Zentrifugates mit kohlendioxidhaltigen Gasen und bzw. oder die' Eindickung des behandelten Zentrifugats bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 60 bis 80° 0, erfolgt.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, daß der Kalkzusatz ganz oder teilweise in Jj'orm von kalkhaltiger Asche, vorzugsweise Asche aus der Verbrennung des entwässerten Schlammes, erfolgt.

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