DE4125565A1 - Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung von rechengut an klaeranlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Rechengut an Kläranlagen, wobei die abbaubaren organischen Bestandteile aus dem Rechengut ausgewaschen und dem Klärprozeß zugeführt werden und das verbleibende Rechengut entwässert und verdichtet wird. Die Erfindung betrifft auch eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Das an Feinrechen am Zulauf von Abwasser-Kläranlagen anfallende Rechengut wird mit Rechengutpressen verdichtet und entwässert. Bei einer bekannten Rechengutpresse schließt sich an die aus dem Siebgehäuse herausführende Förderschnecke unmittelbar ein ansteigendes Austragsrohr an. Der sich in dem Austragsrohr bildende Friktionsstopfen bewirkt die Verdichtung und gleichzeitige Entwässerung des von der Förder- und Entwässerungsschnecke nachgeförderten Rechenguts.

Diese Rechengutpresse kann unter dem Abwurfende des Feinrechens angeordnet werden und fördert das anfallende Rechengut unmittelbar in einen Sammelbehälter.

Beim Einsatz einer derartigen Rechengutpresse werden alle festen Bestandteile des Rechenguts dem Klärprozeß entzogen; nur das aus dem Rechengut abgeschiedene Wasser mit den darin gelösten Abfallstoffen gelangt wieder in den Klärprozeß.

Einerseits wird es in zunehmend stärkerem Maße erforderlich, in Klärwerken Feinrechen mit immer kleinerer Spaltweite einzusetzen, weil sich im Abwasser, insbesondere im kommunalen Abwasser zunehmend mehr feste anorganische Bestandteile befinden, die den Klärprozeß belasten würden und deshalb vorher ausgeschieden werden müssen. Andererseits macht die zunehmend stärker geforderte Nitrat- und Phosphateliminierung einen bestimmten Gehalt von abbaubaren organischen Bestandteilen im Abwasser erforderlich, da anderenfalls diese biologischen Abbauvorgänge nicht ausreichend durchgeführt werden können. Deshalb ist es erwünscht, dem Abwasser diejenigen abbaubaren organischen Bestandteile wieder zuzuführen, die durch den Feinrechen zunächst zusammen mit den anorganischen festen Bestandteilen entfernt wurden.

Zu diesem Zweck wird die Tatsache ausgenutzt, daß diese abbaubaren organischen Bestandteile überwiegend wasserlöslich sind und deshalb aus dem Rechengut ausgewaschen werden können. Es handelt sich dabei überwiegend um Fäkalien, Nahrungsmittelreste sowie pflanzliche und tierische Substanzen.

Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Gattung wird das Rechengut vorverdichtet und dabei teilweise entwässert. Anschließend wird dem auf einem Siebboden ausgebreiteten Rechengut Waschwasser zugeführt, um die abbaubaren organischen Bestandteile auszuwaschen, da diese Bestandteile überwiegend wasserlöslich oder zumindest ausschwemmbar sind. Das verbleibende Rechengut wird in einer Brikettierpresse verdichtet und entwässert. Die so gebildeten Rechengut-Briketts werden entsorgt.

Die bei dem bekannten Verfahren für das Auswaschen der organischen Bestandteile zur Verfügung stehende Zeit ist vor allem bei erhöhtem Anfall an Rechengut nicht ausreichend, um den größten Teil der organischen Bestandteile auszuwaschen, und zwar insbesondere auch weil diese organischen Bestandteile nicht in genügend feiner Verteilung mit dem Waschwasser in Berührung kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß ein hoher Anteil der abbaubaren organischen Bestandteile aus dem Rechengut ausgewaschen wird. Diese Wirkung soll auch sichergestellt sein, wenn verhältnismäßig hohe Mengen an Rechengut anfallen. Insbesondere sollen auch diejenigen organischen Bestandteile ausgewaschen werden, die sich im Rechengut in einer zunächst nur schwer lösbaren Form befinden, beispielsweise in tierischen oder pflanzlichen Gewebeteilen, die nicht oder noch nicht ausreichend für einen Auswaschvorgang aufgeschlossen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rechengut mechanisch zerkleinert und in einer Mischwanne mit zugegebenem Wasser vermischt wird, und daß die Flüssigkeit mit den darin enthaltenen Feststoffen an der Flüssigkeitsoberfläche der Mischwanne abgezogen und einem Entwässerungs- und Verdichtungsvorgang unterworfen wird, wobei die anfallende Flüssigkeit dem Klärprozeß zugeführt und das anfallende verdichtete Rest-Rechengut entsorgt wird.

Durch die dem Waschvorgang vorgeschaltete mechanische Zerkleinerung wird erreicht, daß das gesamte Rechengut und damit auch die darin enthaltenen abbaubaren organischen Bestandteile eine so geringe Teilchengröße haben, daß bei dem anschließenden Waschvorgang eine innige Berührung mit dem Waschwasser zwangsläufig sichergestellt ist. In der Mischwanne wird das zerkleinerte Rechengut intensiv mit dem Waschwasser vermischt, wobei eine weitere Zerkleinerung durch den Mischvorgang im Wasser erfolgt. Das Lösen der abbaubaren organischen Bestandteile im Wasser wird durch diesen Zwangs-Mischvorgang wesentlich gefördert.

Da die die gelösten Stoffe und die Feststoffe enthaltende Flüssigkeit aus der Mischwanne an der Flüssigkeitsoberfläche abgezogen wird, bleibt unabhängig von der Menge des zugeführten Rechenguts und des zugeführten Wassers ein gleichmäßiger Flüssigkeitsstand in der Mischwanne erhalten, wodurch eine gleichbleibende Mischwirkung und Auswaschwirkung gewährleistet ist. Soweit nach dem Mischvorgang noch Feststoffe in der Flüssigkeit zurückbleiben, werden diese überwiegend an die Flüssigkeitsoberfläche geschwemmt und dort abgezogen. Die im Wasser gelösten abbaubaren organischen Bestandteile werden in der Flüssigkeit aus der Mischwanne abgezogen.

Bei dem anschließenden Entwässerungs- und Verdichtungsvorgang werden die ganz überwiegend nicht löslichen und nicht abbaubaren, überwiegend anorganischen Bestandteile des Rechenguts verdichtet, während die abfließende Flüssigkeit, die die gelösten abbaubaren organischen Bestandteile enthält, dem Klärprozeß zugeführt wird. Auf diese Weise erhält der Klärprozeß eine ausreichende Menge an abbaubaren organischen Bestandteilen, die erforderlich ist, um die biologische Denitrifizierung und den Phosphatabbau im Klärprozeß zu erreichen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist eine Waschvorrichtung und eine Verdichtungseinrichtung für das Rechengut auf und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Zerkleinerungseinrichtung über einer oben offenen Mischwanne angeordnet ist, daß in der Mischwanne mindestens eine horizontale, mit Mischflügeln bestückte angetriebene Mischwelle angeordnet ist, und daß die Mischwanne nahe der Flüssigkeitsoberfläche eine Überlaufkante aufweist, an die sich ein Zulauf für eine Entwässerungs- und Verdichtungseinrichtung anschließt.

Diese Vorrichtung ist von besonders einfachem Aufbau und von geringem Platzbedarf; sie ermöglicht eine kontinuierliche Arbeitsweise und ermöglicht eine Anpassung an unterschiedlichen Anfall von Rechengut. Sie weist verhältnismäßig wenige mechanisch bewegliche Teile auf.

Ein besonderer Vorteil gegenüber bekannten Vorrichtungen liegt darin, daß keine Vorverdichtung des Rechenguts vor dem Auswaschvorgang erforderlich ist.

Vorzugsweise ist die Entwässerungs- und Verdichtungseinrichtung unmittelbar neben der Mischwanne angeordnet. Dadurch erhält man eine kompakte Einheit, bei der keine Transporteinrichtungen zwischen der Mischwanne und der Entwässerungs- und Verdichtungseinrichtung erforderlich sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend nach einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Rechengut an Kläranlagen,

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2, wobei die Schnittebene der Fig. 1 in Fig. 3 mit der Linie I-I bezeichnet ist.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung ist in einer biologischen Kläranlage einem Feinrechen (nicht dargestellt) nachgeschaltet. Das Rechengut, das von dem Feinrechen aus dem zu klärenden Abwasser herausgesiebt wird, fällt in einen Zuführtrichter 1, der unmittelbar unter dem Abwurfende des Feinrechens angeordnet sein kann. Die im Rechengut enthaltenen groben Bestandteile, wie Steine, Kanthölzer u. dgl., werden von einem im Trichter 1 angeordneten Grobmaterialabscheider 2 abgeschieden. Ein solcher Grobmaterialabscheider 2 ist erforderlich, wenn dem Feinrechen kein Grobrechen vorgeschaltet ist.

Der Grobmaterialabscheider 2 weist ein schräg gestelltes Lochblech 3 auf, das federnd im Trichter 1 aufgenommen ist und durch einen Schwingantrieb 4 in der Weise zu Schwingbewegungen angetrieben wird, daß das ausgeschiedene Grobmaterial seitlich aus dem Trichter 1 herausgefördert wird und über eine Rutsche 5 in einen Behälter 6 fällt.

Das durch das Lochblech 3 hindurchfallende Rechengut gelangt in eine unter dem Trichter 1 angeordnete mechanische Zerkleinerungseinrichtung 7, die zwei gegensinnig angetriebene Schneidwalzen 8 aufweist. Die beiden Schneidwalzen 8 sind mit jeweils ineinandergreifenden Messerscheiben 9 bestückt, die das Rechengut durch eine Vielzahl von Schervorgängen zerkleinern.

Die mechanische Zerkleinerungseinrichtung 7 ist über einer oben offenen Mischwanne 10 angeordnet, die mit Wasser gefüllt ist. In der Mischwanne 10 ist eine horizontale, mit Mischflügeln 11 bestückte Mischwelle 12 angeordnet, die von einem Getriebemotor 12a angetrieben wird.

Die in der Mischwanne 10 umlaufenden Mischflügel 11 bewirken eine mechanische, den überwiegenden Raum der Mischwanne 10 erfassende Verwirbelung der Flüssigkeit mit dem darin enthaltenen, zerkleinerten Rechengut, wodurch eine intensive Vermischung und eine weitere Zerkleinerung des Rechenguts erfolgt.

Über der Mischwanne 10 sind über deren Länge verteilt mehrere Wasserzufuhrdüsen 13 angeordnet, durch die das Waschwasser der Mischwanne 10 zugeführt wird.

Nahe der Wasseroberfläche 14 weist die Mischwanne 10 eine Überlaufkante 15 auf, über die die Flüssigkeit mit den darin noch enthaltenen zerkleinerten Feststoffen in eine unmittelbar neben der Mischwanne 10 angeordnete Entwässerungs- und Verdichtungsvorrichtung 16 strömt. Durch den intensiven Misch- und Waschvorgang, der von den rotierenden Mischflügeln 11 in der Mischwanne 10 bewirkt wird, ist das zerkleinerte Rechengut so weit aufgeschlossen worden, daß alle darin enthaltenen löslichen abbaubaren organischen Bestandteile weitestgehend im Waschwasser gelöst oder zumindest in eine fein verteilte Suspension übergegangen sind.

Die nachgeschaltete Entwässerungs- und Verdichtungseinrichtung 16 weist ein unmittelbar neben der Mischwanne 10 angeordnetes trogförmiges Siebgehäuse 17 auf, unter dem ein Flüssigkeitsablauf 18 angeordnet ist. Im Siebgehäuse 17 ist eine über einen Getriebemotor 19 angetriebene Förder- und Entwässerungsschnecke 20 angeordnet. Das Siebgehäuse 17 weist mehrere Öffnungen 21 auf, die in den Flüssigkeitsablauf 18 münden. Durch diese Öffnungen 21 tritt das Waschwasser mit den darin in Lösung bzw. Suspension befindlichen abbaubaren organischen Bestandteilen aus dem Siebgehäuse 17 aus und wird über den Flüssigkeitsablauf 18 dem biologischen Klärprozeß zugeführt.

Die Förder- und Entwässerungsschnecke 20 fördert die im Siebgehäuse 17 zurückbleibenden, überwiegend anorganischen Bestandteile des Rechenguts zu einem axialen Ende des Siebgehäuses 17. Dort ragt die Förder- und Entwässerungsschnecke 20 mit ihrem Ende in ein Austragsrohr 22 für das Rest-Rechengut. Das Austragsrohr 22 ist nach oben gekrümmt und steigt bis zu einem Rohrbogen 23 an, dessen Abwurfende sich über einem Behälter 24 für das Rest- Rechengut befindet.

Das in das Austragsrohr 22 geförderte Rechengut bildet dort einen Friktionsstopfen, der bewirkt, daß das Rechengut verdichtet und dabei entwässert wird.

Wegen ihrer sehr kompakten Bauweise und dem geringen Platzbedarf kann die beschriebene Vorrichtung zur Aufbereitung von Rechengut unmittelbar unter dem Abwurfende eine Feinrechens angeordnet werden. Wenn in einer Kläranlage mehrere Feinrechen vorgesehen sind, kann eine Förder- und Sammeleinrichtung vorgesehen werden, die das Rechengut von mehreren Feinrechen sammelt und zu einer gemeinsamen Vorrichtung zum Auswaschen und Verdichten des Rechenguts fördert.

Claims (10)

1. Verfahren zur Aufbereitung von Rechengut an Kläranlagen, wobei die abbaubaren organischen Bestandteile aus dem Rechengut ausgewaschen und dem Klärprozeß zugeführt werden und das verbleibende Rechengut entwässert und verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechengut mechanisch zerkleinert und in einer Mischwanne mit zugegebenem Wasser vermischt wird, und daß die Flüssigkeit mit den darin enthaltenen Feststoffen an der Flüssigkeitsoberfläche der Mischwanne abgezogen und einem Entwässerungs- und Verdichtungsvorgang unterworfen wird, wobei die anfallende Flüssigkeit dem Klärprozeß zugeführt und das anfallende verdichtete Rest-Rechengut entsorgt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Zerkleinern durch eine Vielzahl von Schervorgängen erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermischen durch eine mechanische, den überwiegenden Raum der Mischwanne erfassene Verwirbelung erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit über eine Überströmkante der Mischwanne abläuft.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-4, mit einer Wascheinrichtung und einer Verdichtungseinrichtung für das Rechengut, dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Zerkleinerungseinrichtung (2) über einer oben offenen Mischwanne (10) angeordnet ist, daß in der Mischwanne (10) mindestens eine horizontale, mit Mischflügeln (11) bestückte angetriebene Mischwelle (12) angeordnet ist und daß die Mischwanne (10) nahe der Flüssigkeitsoberfläche (14) eine Überlaufkante (15) aufweist, an die sich ein Zulauf für eine Entwässerungs- und Verdichtungseinrichtung (16) anschließt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungs- und Verdichtungseinrichtung (16) unmittelbar neben der Mischwanne (10) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungs- und Verdichtungseinrichtung (16) ein Siebgehäuse (17) aufweist, unter dem ein Flüssigkeitsablauf (18) angeordnet ist, und daß in dem Siebgehäuse (17) eine angetriebene Förder- und Entwässerungsschnecke (20) angeordnet ist, die in ein Austragsrohr (22) für das Rest-Rechengut ragt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungseinrichtung (7) zwei mit ineinandergreifenden Messerscheiben (9) bestückte angetriebene Schneidwalzen (8) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß über der Mischwanne (10) verteilt mehrere Wasserzufuhrdüsen (13) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß über der Zerkleinerungseinrichtung (7) ein Grobmaterialabscheider (2) angeordnet ist.