DE3840059A1 - Method for further processing waste products from the purification of waste water, process water and exhaust air and use thereof in the agricultural sector - Google Patents

Abstract

The invention relates to a method for further processing waste products from the purification of waste water (effluent), process water and exhaust air, which method is characterised in that these waste products in the form of slurries receive additions of organic dispersions which are formed as aqueous solutions as by-products or waste products by precipitation or fermentation or by physicochemical treatment of molasses, and a utilisable product is formed from this.

Description

Aufgabetask

Durch zunehmende Bemühungen bei der Reinigung von Abluft und insbesondere Abwasser und Prozeßwasser fallen in immer größeren Mengen Abfallprodukte organischer oder anorganischer Zusammensetzung in industriellen oder kommunalen Wasser- und Luftreinigungsanlagen an.Due to increasing efforts in the purification of exhaust air and wastewater and process water in particular always fall larger quantities of organic or waste products inorganic composition in industrial or municipal water and air purification systems.

Die Entsorgung bereitet teilweise erhebliche Schwierigkeiten, da diese Abfallprodukte häufig in Form von Schlämmen anfallen, in denen ein großer Anteil Wasser enthalten ist. Oftmals sind die Gehalte an Trockensubstanz, die für eine Beseitigung oder Deponierung gefordert werden, in den Abwasserschlämmen selbst mit Hilfe komplizierter Abpreßverfahren nur sehr schwer oder gar nicht zu erreichen, da mit technischen Verfahren ohne Trocknung selten über 30% Trockensubstanz-gehalt erreicht werden. Thermische Verfahren zur Erhöhung des Trockensubstanzgehaltes sind aber mit hohen Investitions- und Brennstoffkosten belastet, so daß sie oft nicht wirtschaftlich sind. Abfallprodukte vorwiegend anorganischer Zusammensetzung fallen bei der Neutralisation oder Fällung von Prozeß- oder Abwässern vorwiegend in der Form von kalkhaltigen Schlämmen teilweise mit Beimengungen an organischen Stoffen an. Ebenso gibt es aber auch vorwiegend organische Abfallprodukte z. B. aus der Papierherstellung in Form von Papierschlämmen. Bei der Luftreinigung entstehen vorwiegend Gips- oder Ammonsulfatschlämme. The Disposal is sometimes very difficult because these waste products often come in the form of sludge, in which a large proportion of water is contained. Often times are the dry matter contents for a Disposal or landfill are required in the Sewage sludge even with the help of more complicated Pressing process very difficult or impossible to achieve, since technical processes without drying rarely exceed 30% Dry matter content can be achieved. Thermal However, there are methods for increasing the dry matter content burdened with high investment and fuel costs, so that they are often not economical. Waste products predominantly inorganic composition Neutralization or precipitation of process or waste water mainly in the form of calcareous sludges with admixtures of organic substances. There is also but also mainly organic waste products e.g. B. from the Papermaking in the form of paper sludge. In the Air purification predominantly occurs in gypsum or Ammonium sulfate sludge.  

Bei der Lagerung solcher Schlämme am Anfallort treten eine Reihe von Problemen auf. Oftmals neigen die Schlämme zum Absetzen oder Auskristallisieren, so daß sie nicht mehr gepumpt oder andersartig gefördert werden können. Die Lagertanks müssen dann aufwendig entleert werden. Während der Lagerung werden oftmals die Schlämme inhomogen und können nicht mehr kontinuierlich weiterverarbeitet werden. Ebenso tritt das Problem des Sickerwassers auf, wenn ein entwässerter Schlamm in Becken abgelagert wird. Dabei kann es zu einer Gefährdung des Grundwassers kommen.When storing such sludge at the place of occurrence, Series of problems on. The sludges often tend to Settling or crystallizing so that they no longer can be pumped or otherwise promoted. The Storage tanks then have to be emptied in a complex manner. While storage, the sludges are often inhomogeneous and can no longer be processed continuously. Likewise, the problem of leachate occurs when an dewatered sludge is deposited in basins. It can there is a risk to the groundwater.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, das es ermöglicht, diese Abfallprodukte weiterzuverarbeiten.The object of the present invention is a method propose that enables these waste products to process further.

Gegenstand der ErfindungSubject of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Abfallprodukte aus der Abwasser- Prozeßwasser- und/oder Abluftreinigung in Form von Schlämmen mit organischen Dispersionen, die als Neben- oder Abfallprodukte durch Ausfällung oder Fermentation oder durch physikalisch-chemische Behandlung von Melasse als wäßrige Lösungen entstehen, versetzt werden und hierbei ein verwertbares Produkt entsteht.This object is achieved in that Waste products from the wastewater, process water and / or Exhaust air purification in the form of sludge with organic Dispersions created as by-products or waste products Precipitation or fermentation or by physico-chemical treatment of molasses as aqueous Solutions emerge, are relocated and in doing so usable product arises.

Es ist bekannt, durch Abpreßverfahren mittels Kammerfilter- oder Siebbandpressen ein Abfallprodukt so in seinem Trockensubstanzgehalt zu erhöhen, daß eine Entsorgung wirtschaftlich und technisch möglich ist. Dies erfordert hohe Kosten. Wirtschaftlich gerechtfertigt ist dies allerdings nur, wenn bestimmte Trockensubstanzgehalte zur Deponierung oder Verbrennung gefordert werden; d. h. wenn keine weitere Verwertung des Produktes in Frage kommt.It is known to use chamber filter or screen belt presses a waste product in his Dry matter increase that disposal is economically and technically possible. This requires high costs. This is economically justified however only if certain dry matter contents are available  Landfill or incineration; d. H. if no further use of the product is possible.

Viele der anfallenden Schlämme eignen sich aber oftmals von ihren Eigenschaften und ihrer chemischen Zusammensetzung her, für eine Verwertung in der Landwirtschaft. Die Erfindung soll eine möglichst kostengünstige Lösung zur Wiederverwertung von Abfällen erbringen, die auch gleichzeitig die genannten Probleme bei der Lagerung, dem Transport und der Ausbringung solcher Schlämme auf einfachste Weise löst. Dabei stellte sich überraschend heraus, daß mittels bestimmter organischer Dispersionen das Problem sehr einfach zu lösen ist. Solche organische Dispersionen sind pumpfähige, wäßrige Abfall- oder Nebenprodukte - insbesondere bestehend aus durch Ausfällung oder Fermentation oder durch physikalische-chemische Prozesse behandelte Melasse. Als Abfälle oder Nebenprodukte fallen diese organischen Dispersionen mit einem Trockenmassegehalt zwischen 8-80 Gew.-% z. B. bei der Herstellung organischer Säuren, der Hefefabrikation oder der Gewinnung von Antibiotika an. Die genannten organischen Dispersionen werden bei einem Gehalt von etwa 8-12 Gew.-% Trockenmasse als Dünnschlempe bezeichnet. Durch Eindicken können 13-80 Gew.-% an Trockenmasse erreicht werden. In dem erfindungsgemäß genannten Verfahren werden bevorzugt organische Dispersionen mit Trockenmassegehalten zwischen 50-65 Gew.-% verwendet.Many of the resulting sludges are often suitable for their properties and their chemical composition forth for recycling in agriculture. The The invention is intended to be the most economical solution possible Recycle waste, too at the same time the mentioned problems in storage, the Transport and application of such sludges easiest way solves. It turned out to be surprising out that by means of certain organic dispersions Problem is very easy to solve. Such organic Dispersions are pumpable, aqueous waste or By-products - in particular consisting of precipitation or fermentation or by physical-chemical Processes treated molasses. As waste or by-products these organic dispersions fall with a Dry matter content between 8-80 wt .-% z. B. at the Production of organic acids, yeast production or Obtaining antibiotics. The organic ones mentioned Dispersions are at a content of about 8-12 wt .-% Dry matter referred to as thin stillage. By thickening 13-80% by weight of dry matter can be achieved. By doing Methods mentioned according to the invention are preferred organic dispersions with dry matter contents between 50-65 wt .-% used.

In den oben aufgeführten Reinigungsprozessen fallen die genannten Abfallprodukte meist in Form von sehr verdünnten Schlämmen an, die aufkonzentriert werden müssen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nun nicht mehr notwendig, durch komplizierte technische Verfahren diese Schlämme in ihrem Trockensubstanzgehalt auf bis zu 30 oder mehr Gew.-% zu erhöhen, um sie einer Entsorgung zuzuführen. Stattdessen wird die erwähnte organische Dispersion zugegeben. In geeigneten Mischern wird der anfallende Schlamm gleich am Produktionsort mit der organischen Dispersion innig vermengt. Das Zumischen der organischen Dispersion kann auch gleich bei der Aufkonzentrierung oder der Eindickung der Abfallprodukte zu Schlämmen mittels Pressen oder Zentrifugen geschehen, um eine möglichst homogene Konsistenz zu erreichen. Bei Verwendung von organischen Dispersionen der genannten Art mit einem bevorzugten Trockensubstanzgehalt von 50-65% lassen sich bis zu 80 Gew.-% eines Schlammes mit einem Trockensubstanzgehalt von bis zu 20 Gew.-% bzw. entsprechend mehr bei niedrigeren Trockensubstanzgehalten zumischen, wobei sich noch gut pump- oder lagerfähige Gemische herstellen lassen. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß die erfindungsgemäß beschriebenen organischen Dispersonen ein Absetzen der Schlämme weitgehend verhindern und gleichzeitig durch ein hohes Pufferungsvermögen den pH- Wert in einen für die Landwirtschaft günstigen Bereich bringen.In the cleaning processes listed above, the mentioned waste products mostly in the form of very dilute Sludges that need to be concentrated. In which  The method according to the invention is now no longer necessary through complicated technical processes these sludges in their dry matter content up to 30 or more wt .-% increase to dispose of them. Instead the organic dispersion mentioned is added. In suitable mixers, the resulting sludge is immediately on Production location with the organic dispersion intimately blended. Mixing in the organic dispersion can also same with the concentration or thickening of the Waste products to sludge using presses or centrifuges happen to be as homogeneous as possible to reach. When using organic dispersions of mentioned type with a preferred dry matter content from 50-65% up to 80% by weight of a sludge can be a dry matter content of up to 20% by weight or correspondingly more at lower dry matter contents mix in, which can still be pumped or stored Have mixtures made. It is particularly advantageous that the organic described according to the invention Largely prevent people from settling the sludge and at the same time the pH Value in an area favorable for agriculture bring.

Auch bei stark alkalisch reagierenden Schlämmen d. h. mit einem pH-Wert von größer 10 ist es für den Fachmann möglich, eine entsprechende organische Dispersion auszuwählen, die in ihrer Pufferungskapazität ausreicht, um einen pH-Wert von etwa 8 einzustellen. Die hergestellten Produkte sind auch in hohen Ausbringungsmengen weitgehend pflanzenverträglich. Even with strongly alkaline sludges d. H. With a pH of greater than 10 it is possible for the person skilled in the art to select an appropriate organic dispersion, which in their buffering capacity is sufficient to achieve a pH of set about 8. The manufactured products are also in high application rates largely compatible with plants.  

Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, solche Mischungen mehrmals auch in der Vegetationszeit anzuwenden. In Versuchen wurden z. B. ein kalkhaltiger Schlamm aus der Zuckerindustrie mit einem Trockensubstanzgehalt von ca. 25 Gew.-% und einem pH-Wert von 11,5 mit einer organischen Dispersion aus der Gewinnung der Zitronensäure in verschiedenen Gewichtsverhältnissen vermengt. Dabei ergab eine Mischung aus 30 Gew.-% Kalkschlamm mit 70% organischer Dispersion einen pH-Wert von 8,0 und eine Mischung aus 50 Gew.-% Kalkschlamm mit 50% organischer Dispersion einen pH-Wert von 8,2. In beiden Fällen bildete sich kein fester Bodensatz und das Gemisch blieb auch bei längerer Lagerung pumpfähig. Bei der Vermengung von alkalisch reagierenden Schlämmen ist es vorteilhaft, sauer reagierende organische Dispersionen z. B. aus der Zitronensäureherstellung zu verwenden. Analog werden bei sauer reagierenden Schlämmen alkalische Dispersionen eingesetzt. Besonders bei kalkhaltigen Schlämmen ist das Verfahren vorteilhaft, da die genannten organischen Dispersionen nur geringe Gehalte an Phosphat aufweisen und es daher zu keinen Ausfällungen von Apatit kommt.This creates the possibility of such mixtures to be used several times during the growing season. In Attempts have been made e.g. B. a calcareous sludge from the Sugar industry with a dry matter content of approx. 25 % By weight and a pH of 11.5 with an organic Dispersion from the extraction of citric acid in different weight ratios mixed. It resulted a mixture of 30% by weight lime sludge with 70% organic Dispersion has a pH of 8.0 and a mixture of 50% by weight of lime sludge with 50% organic dispersion pH of 8.2. In both cases, no solid was formed The sediment and the mixture remained even after prolonged storage pumpable. When mixing alkaline reacting Sludge it is beneficial to acidic organic Dispersions e.g. B. from citric acid production use. The same applies to sludges with an acid reaction alkaline dispersions used. Especially at the process is advantageous because of the calcareous sludge mentioned organic dispersions only low levels Phosphate and therefore no precipitation of Apatite is coming.

Die Anwendung solcher Produkte ist in mehreren Bereichen der Landwirtschaft möglich und vorteilhaft.The application of such products is in several areas Agriculture possible and beneficial.

Eine solche Mischung kann zur Förderung der Rotte organischer Substanzen eingesetzt werden, da sie in ausreichendem Maße Nährstoffe und einen günstigen pH-Wert sowie leichtverwertbare organische Substanzen als Nahrungsquelle für die abbauenden Mikroorganismen enthält. Ebenso sind solche Produkte zur Versorgung von versauerten Böden insbesondere im Forst geeignet, weil sie in gut pflanzenaufnahmebarer Form Kalzium und andere puffernde Substanzen enthalten. Die genannten Produkte enthalten leicht verfügbare organische Substanzen, die zur Humusanreicherung im Boden dienen können. Ebenfalls weisen diese Produkte verschiedene düngewirksame Spurenelemente auf. Es ist ebenfalls möglich, gipshaltige Schlämme wie sie vorwiegend in der Abluftreinigung anfallen in gleicher Weise durch ein solches Verfahren lagerstabil und als kalziumhaltige Bodenhilfsstoffe in der Landwirtschaft verwertbar zu machen.Such a mixture can promote rotting organic substances are used because they are in sufficient nutrients and a good pH as well as easily usable organic substances as Contains food source for the degrading microorganisms. Such products are also used to supply acidified Soils particularly suitable in forestry because they are in good condition  plant-absorbable form calcium and other buffering Contain substances. The products mentioned contain readily available organic substances that are used for Humus enrichment in the soil can serve. Also point out these products contain various fertilizing elements on. It is also possible to use gypsum-containing mud like this predominantly occur in exhaust air purification in the same way by such a process stable in storage and as calcium-containing soil additives in agriculture make usable.

Je nach Trockensubstanzgehalt des anfallenden Schlammes muß das Gewichtsverhältnis der Vermischung mit der verwendeten organischen Dispersion gewählt werden. Der Gehalt an Trockensubstanz des verwendeten Schlammes ist dabei kein limitierender Faktor. Bei den organischen Dispersionen ist das Stabilisierungsvermögen umso größer, je höher der Trockensubstanzgehalt ist.Depending on the dry matter content of the resulting sludge the weight ratio of the mixture with that used organic dispersion can be selected. The content of The dry matter of the sludge used is not limiting factor. In the case of organic dispersions the higher the stabilization capacity, the higher the Is dry matter content.

Bei der Anwendung solcher erfindungsgemäß hergestellter Produkte in verschiedenen Bereichen der Landwirtschaft ist eine genaue und gezielte Ausbringung und Verteilung mittels Sprüh- oder Spritzgeräten möglich. Die Ausbringung ist dabei wesentlich einfacher als die Verteilung der vergleichsweise vorkommenden nahezu stichfesten Schlämme.When using such manufactured according to the invention Products in different areas of agriculture precise and targeted application and distribution by means of Spraying or spraying devices possible. The output is included much easier than the distribution of the comparative occurring almost puncture-resistant sludge.

Claims (8)

1. Verfahren zur Weiterverarbeitung von Abfallprodukten aus der Abwasser- Prozeßwasser und Abluftreinigung, dadurch gekennzeichnet, daß diese Abfallprodukte in Form von Schlämmen mit organischen Dispersionen, die als Neben- oder Abfallprodukte durch Ausfällung oder Fermentation oder durch physikalisch-chemische Behandlung von Melasse als wäßrige Lösungen entstehen, versetzt werden und hierbei ein verwertbares Produkt entsteht.1. Process for the further processing of waste products from wastewater, process water and exhaust air purification, characterized in that these waste products in the form of sludges with organic dispersions, which are by-products or waste products by precipitation or fermentation or by physicochemical treatment of molasses as aqueous solutions arise, are transferred and this creates a usable product. 2. Verfahren zur Weiterverarbeitung von Abfallprodukten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten organischen Dispersionen eine Trockenmasse von 50-65 Gew.-% aufweisen.2. Process for further processing of waste products Claim 1, characterized in that the above organic dispersions a dry matter of 50-65% by weight exhibit. 3. Verfahren zur Weiterverarbeitung von Abfallprodukten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei alkalisch reagierenden Schlämmen organische Dispersionen mit einem pH-Wert von kleiner 7 und bei sauren Schlämmen organische Dispersionen mit einem pH-Wert größer 7 verwendet werden.3. Process for further processing of waste products Claim 1 or 2, characterized in that alkaline reacting slurries with organic dispersions pH of less than 7 and organic for acidic sludges Dispersions with a pH greater than 7 can be used. 4. Verfahren zur Weiterverarbeitung von Abfallprodukten nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bereits beim Eindicken bzw. Aufkonzentrieren der Abfallprodukte zu Schlämmen die genannten organischen Dispersionen zugegeben werden.4. Process for further processing of waste products Claim 1, 2 or 3, characterized in that already at Thicken or concentrate the waste products Slurry the organic dispersions mentioned added will. 5. Produkt, hergestellt nach einem Verfahren gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß es lagerfähig und wiederverwertbar ist.5. Product manufactured by a process according to previous claims, characterized in that it is storable and recyclable. 6. Produkt nach Anspruch 5 zur Wiederverwertung in der Landwirtschaft, insbesondere zur Förderung der Verrottung von organischen Substanzen wie z. B. Ernterückständen oder Baumrinde.6. Product according to claim 5 for recycling in the  Agriculture, especially to promote the rotting of organic substances such as B. crop residues or Tree bark. 7. Produkt nach Anspruch 6, zur Verwendung als Bodenhilfsmittel insbesondere im Forst zur Verhütung von Säureschäden.7. Product according to claim 6, for use as Soil aids, especially in the forest, for the prevention of Acid damage. 8. Produkt nach Anspruch 6 zur Versorgung von Kulturpflanzen mit Calcium, Spurenelementen und organischer Substanz.8. Product according to claim 6 for the supply of crops with calcium, trace elements and organic substance.