DE602006000880T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Nassoxidierung von Schlamm - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren für die Nassoxidation von Schlamm, insbesondere von überschüssigem Schlamm, der durch biologische Kläranlagen erzeugt wird, sowie auf eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens.
  • Nassoxidation ist ein bekannter Prozess, bei dem durch Sauerstoff, der direkt in der flüssigen Reaktionsphase gelöst ist, die organischen Substanzen, die in Abfallflüssigkeiten (Abwasser) oder Schwerstoffwasser (Schlamm) vorhanden sind, abgebaut und/oder durch Oxidation modifiziert werden können, vorausgesetzt, dass ihre Konsistenz ein Pumpen zulässt, so dass sie in die Anlage geleitet werden können. Die Konzentration von oxidierbaren Stoffen in Abwasser kann als COD (kumulativer Sauerstoffbedarf) ausgedrückt werden, der die Menge von Sauerstoff in mg/l oder kg/m3 angibt, die erforderlich ist, um die vorhandenen Substanzen vollständig abzubauen.
  • Biologische Anlagen zum Klären von Abwasser mit industriellem und privatem Ursprung produzieren in ihrem Normalbetrieb einen Überschuss an suspendierter Biomasse, die aus dem Produktionszyklus systematisch abgezogen wird und unter der Bezeichnung überschüssiger Schlamm bekannt ist. Dieser Schlamm ist gekennzeichnet durch den Gehalt an suspendierten Schwebstoffen (im Folgenden als SS bezeichnet) und durch den Gehalt an flüchtigen suspendierten Schwebstoffen (im Folgenden als VSS bezeichnet), die den Anteil der suspendierten Schwebstoffe darstellen, der durch Erhitzen der gesamten suspendierten Schwebstoffe auf 600°C verbrennt oder in die Luft verdampft und im Wesentlichen aus den oxidierbaren organischen Substanzen und Wasser von der Kristallisation der anorganischen Verbindungen besteht.
  • Der Gehalt an flüchtigen suspendierten Schwebstoffen eines überschüssigen biologischen Schlamms kann in Übereinstimmung mit einem Korrelationskoeffizienten, der je nach Schlamm verschieden ist, jedoch durch einen Fachmann leicht bestimmt werden kann, mit seinem COD-Wert korreliert werden. Deswegen kann dann, wenn der Gehalt an VSS eines bestimmten biologischen Schlamms gegeben ist, der COD-Wert des Schlamms bestimmt werden, falls der Korrelationskoeffizient bekannt ist.
  • Nachdem der überschüssige Schlamm aus der Anlage entnommen wurde, wird er gewöhnlich verdickt, gefiltert oder zentrifugiert. Nur verdickter Schlamm kann direkt mit einer Nassoxidation behandelt werden, da er aus dichten Flüssigkeiten besteht, die noch gepumpt werden können. Verdickter Schlamm hat eine Konzentration von suspendierten Schwebstoffen, die im Allgemeinen niedriger als 2,5 bis 3,5 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts beträgt, und einen Wert COD von 25 bis 45 g/l.
  • Das Verfahren der Nassoxidation ist an sich exotherm, um jedoch innerhalb von industriell akzeptablen Zeiträumen zu arbeiten, ist es erforderlich, das Abwasser gewöhnlich in einem oder zwei Schritten zu erwärmen, bei denen das Abwasser z. B. anfangs auf Temperaturen von etwa 100°C gebracht wird und anschließend auf eine Temperatur gebracht wird, die im Allgemeinen im Bereich von 180°C bis 260°C liegt, d. h. eine Temperatur, bei der der Sauerstoff in Bezug auf das Abwasser eine ausreichend hohe Reaktionsfähigkeit besitzt.
  • Ein Erwärmen wird herkömmlich mit Hilfe von Wärmetauschern ausgeführt. Im Unterschied zu flüssigem Abwasser besitzt der Schlamm insbesondere dann, wenn er verdickt wurde, den Nachteil, dass er auf den Oberflächen der Wärmetauscher, die entworfen wurden, um den Schlamm zu erwärmen, Ablagerungen erzeugt und rasch bewirkt, dass sie ihre Wirksamkeit verlieren, was eine häufige Reinigung erzwingt, was demzufolge finanzielle Ausgaben und einen Verlust der Anlageneffektivität zur Folge hat. Das Problem ist insbesondere in dem Erwärmungsschritt schwerwiegend, bei dem der Schlamm auf die endgültige Arbeitstemperatur der Anlage gebracht wird. Da darüber hinaus die Notwendigkeit der Pumpfähigkeit des Schlamms eine Behandlung von Schlamm mit einem niedrigen COD-Gehalt erzwingt, erzwingt das schwache exotherme Verhalten der Oxidation ein wesentliches Vorheizen, wodurch das Phänomen von Ablagerungen verschlechtert wird. Ein Beispiel der Nassoxidation nach dem Stand der Technik ist durch Schultz u. a. gegeben ( US 5.540.847 ).
  • Als eine Folge des oben Beschriebenen besteht das Ziel der Erfindung darin, ein Verfahren für die Nassoxidation von pumpfähigen Schlämmen, insbesondere von überschüssigem Schlamm, der durch biologische Kläranlagen erzeugt wird, zu schaffen, das die im Stand der Technik vorhandenen Nachteile überwindet.
  • Eine der Aufgaben besteht darin, ein Verfahren für die Nassoxidation von überschüssigem Schlamm zu schaffen, das in den Wärmetauschern keine Probleme von Ablagerungen bewirkt.
  • Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren für die Nassoxidation von überschüssigem Schlamm zu schaffen, bei dem die Wärmemenge, die im Erwärmungsschritt angewendet werden muss, verringert werden kann.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren für die Nassoxidation von überschüssigem Schlamm zu schaffen, das in Bezug auf die vorhandene Technologie wirtschaftlich vorteilhaft ist.
  • Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die insbesondere zum Bereitstellen eines Verfahrens für die Nassoxidation von Schlamm, die oben definiert wurde, dient.
  • Dieses Ziel und diese sowie weitere Aufgaben werden im Folgenden besser verständlich und werden durch ein Verfahren für die Nassoxidation von Schlamm, insbesondere für überschüssigen Schlamm, der durch biologische Kläranlagen erzeugt wird, erreicht, das wenigstens einen Schritt der Erhöhung der Temperatur des Schlamms unter Verwendung wenigstens einer Injektion von Dampf unter einem hohen Druck umfasst, wobei der Schlamm einen Gehalt an suspendierten Schwebstoffen von weniger als 15 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Schlamms hat und wobei der Hochdruckdampf einen Druck im Bereich von 18 bis 85 Bar aufweist und in jedem Fall höher ist als der Druck, bei dem die Nassoxidation erfolgt.
  • Das Ziel und die Aufgaben der Erfindung werden außerdem erreicht durch eine Vorrichtung zum Ausführen eines Verfahrens für die Nassoxidation von Schlamm, die wenigstens einen Oxidationsreaktor, ein Mittel, um den Schlamm mit Druck zu beaufschlagen und dem Reaktor zuzuführen, und ein Mittel zum Hinzufügen von Sauerstoff innerhalb der Vorrichtung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Mittel zum Injizieren von Dampf, der einen Druck im Bereich von 18 bis 25 Bar hat, an wenigstens einem Punkt innerhalb der Vorrichtung umfasst.
  • Es ist klar, dass jede Charakteristik, die in Bezug auf lediglich einen der Aspekte der Erfindung erwähnt wurde, jedoch auch andere Aspekte betreffen kann, in Bezug auf die anderen Aspekte ebenfalls als gültig zu betrachten ist, obwohl das nicht explizit wiederholt wird.
  • In einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren für eine Nassoxidation, das in Bezug auf bekannte Verfahren im Wesentlichen durch die teilweise oder vollständige Ersetzung der Wärmetauscher durch eine oder mehrere Injektionen von erhitztem Dampf gekennzeichnet ist, wobei wenigstens eine Injektion mit Hochdruckdampf erfolgt. Die vollständige Ersetzung der Wärmetauscher sowohl im Vorwärmschritt als auch in dem Oxidationsaufrechterhaltungsschritt ermöglicht eine Behandlung von Schlamm, ohne dass Probleme von Ablagerungen an den Wärmetauschern auftreten. Da es die Erfindung darüber hinaus erleichtert, Schlamm, wie etwa verdickten Schlamm, mit einem hohen Gehalt an suspendierten Schwebstoffen, flüchtigen suspendierten Schwebstoffen und COD (wobei die unüberwindliche Grenze der Pumpfähigkeit eingehalten wird) zu behandeln, ist es in geringerem Maße erforderlich, eine beträchtliche Wärmemenge zuzuführen, um den Schlamm auf die endgültige Arbeitstemperatur zu bringen, wodurch die Nachteile der Wärmetauscher weiter verringert werden.
  • Gemäß der Erfindung wird die Temperatur des Schlamms mit Hilfe wenigstens einer Injektion von Dampf bei einem hohen Druck auf einen Wert erhöht, der im Bereich von 180°C bis 260°C liegt. Bei zwei oder mehr Injektionen ist es vorteilhaft, Injektionen von Dampf bei niedrigem und hohem Druck zu kombinieren. Besonderer Vorzug sollte der Ausführungsform gegeben werden, bei der zwei Injektionen erfolgen, wobei die erste Injektion mit Niederdruckdampf erfolgt, um den Schlamm auf Temperaturen vorzuwärmen, die im Allgemeinen im Bereich von 70°C bis 120°C liegen, und die zweite Injektion mit Hochdruckdampf erfolgt, um den Schlamm auf eine Temperatur zu bringen, die im Bereich von 180°C bis 260°C liegt (Arbeitstemperatur).
  • Der Niederdruckdampf muss stromaufwärts von der Pumpe injiziert werden, die den Schlamm dem Reaktor zuführt, hat einen Druck, der vorteilhaft im Bereich von 0,1 Bar bis 15 Bar liegt, und eine Temperatur, die im Bereich von 105°C bis 200°C liegt.
  • Der Hochdruckdampf hat einen Druck, der größer als der Arbeitsdruck in dem Oxidationsreaktor ist, und liegt im Bereich von 18 bis 85 Bar, vorteilhaft im Be reich von 30 bis 55 Bar, und eine Temperatur im Bereich von 210°C bis 300°C, vorzugsweise im Bereich von 235°C bis 270°C.
  • Die wenigstens eine Injektion von Hochdruckdampf kann erfolgen, bevor der Schlamm dem Reaktor zugeführt wird und/oder in dem eigentlichen Reaktor, d. h. sowohl vor als auch während der Oxidation. Wenn mehrere Reaktoren in der Vorrichtung vorhanden sind, wird der Dampf unter hohem Druck spätestens in den ersten Reaktor injiziert.
  • Die durch die Erfindung geschaffene Lösung ermöglicht, Schlamm zu verarbeiten, der stärker konzentriert ist und einen höheren COD-Wert als jener in der herkömmlichen Technik besitzt, was zu einer vorteilhaften Verringerung des Betrags der Energie führt, die zugeführt werden muss, um eine Oxidation des Schlamms in einer industriell nutzbaren Zeit zu erreichen, jedoch ohne die Nachteile für die Wärmetauscher. Dieser zuletzt genannte Aspekt ist eine wirtschaftliche Verbesserung, da er die Wartungskosten der Anlage verringert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte:
    • a) Bereitstellung von überschüssigem Schlamm, gekennzeichnet durch einen Gehalt von suspendierten Schwebstoffen von weniger als 15%, vorzugsweise im Bereich von 4 Gewichtsprozent bis 8 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Schlamms;
    • b) Vorerhitzung, bei einem Druck von weniger als 3 Bar, vorzugsweise bei Umgebungsdruck, des Schlamms auf eine Temperatur im Bereich von 70°C bis 140°C, vorzugsweise im Bereich von 80°C bis 100°C, unter Verwendung von – wenigstens einer Injektion von Niederdruckdampf mit einem Druck im Bereich von 0,1 Bar bis 15 Bar oder – einem oder mehreren Wärmetauschern;
    • c) Erhöhung des Drucks des Schlamms auf einen Druck im Bereich von 15 bis 80 Bar, vorteilhafterweise im Bereich von 25 bis 50 Bar;
    • d) Einführen des vorerhitzten und unter Druck gesetzten Schlamms, des Sauerstoffs, der zur Oxidation des Schlamms benötigt wird, und des Hochdruckdampfes in einen Reaktor zur Nassoxidation, und Stattfindenlassen der Oxidationsreaktion, bis die ausgewählte Reduktion von COD erzielt wird.
  • Es ist sehr vorteilhaft, dass der Schritt b) unter Verwendung von Niederdruckdampf erfolgt, um die Nachteile der Verwendung der Wärmetauscher vollständig zu beseitigen.
  • Wenn mehr als ein Reaktor verwendet wird, kann der Sauerstoff auf die verschiedenen Reaktoren verteilt werden. Als eine Alternative zur direkten Injektion des Hochdruckdampfes in den Reaktionsreaktor kann dieser Dampf in das Rohr zum Zuführen des Schlamms zum Reaktor (d. h. zwischen den Schritten c) und d), die oben beschrieben wurden, ausgeführt werden.
  • Das Verfahren enthält vorteilhaft nach dem Schritt d) einen zusätzlichen Schritt des Folgenden:
    • e) Wiedergewinnen des Abflusses von Schritt d) und Auftrennen desselben in einen Bestandteil, der die Feststoffe enthält, und einen Bestandteil, der die flüssigen Stoffe enthält.
  • Es ist noch vorteilhafter, wenn das Verfahren nach dem Schritt e) einen zusätzlichen Schritt des Folgenden enthält:
    • f) Waschen mit Wasser, vorzugsweise mit einer wässerigen alkalischen Lösung, des Bestandteils, der die Feststoffe des in Schritt e) wiedergewonnenen Abflusses enthält.
  • Der Waschschritt ist so entworfen, dass er aus dem Abfluss sämtliche organischen Substanzen entfernt, die noch nicht vollständig abgebaut wurden, jedoch wasserlöslich geblieben sind und im Wasser noch vorhanden sein können, um diesen Abfluss reaktionsträge zu halten. Eine vollständige Reaktionsträgheit ist vorteilhaft in Hinsicht auf die Entsorgung von Reststoffen und im Hinblick auf die rechtlichen Einschränkungen bei der chemischen und bakteriologischen Güte der Reststoffe, die entsorgt werden sollen.
  • Wenn der anfängliche Schlamm einen Gehalt von suspendierten Schwebstoffen von mehr als 12 Gewichtsprozent hat, umfasst das Verfahren einen Schritt zum Verdünnen des Schlamms. In diesem Fall kann das Verdünnen in einem Schritt a') erfolgen, der vor den anderen Schritten zuerst auszuführen ist.
  • Es ist vorteilhaft, wenn der anfängliche Schlamm einen Gehalt von suspendierten Schwebstoffen hat, der im Bereich von 2 Gewichtsprozent bis 15 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Schlamms liegt. Wenn der anfängliche Gehalt des Schlamms unterhalb dieses Bereichs liegt, kann das Verfahren einen Schritt a'') zum Konzentrieren des Schlamms enthalten, der vor den anderen Schritten auszuführen ist. Dieser Schritt kann z. B. in Sieben oder Abscheidertanks wahlweise mit Hilfe von Flockungsmitteln und/oder Polyelektrolyten erfolgen.
  • Die Ausdrücke "Flockungsmittel" und "Polyelektrolyte" bezeichnen gewöhnlich polymere Substanzen, die in der Lage sind, Koagulation, Ausflockung und Abscheidung des Schlamms zu verursachen. Beispiele von Flockungsmitteln sind anorganische Flockungsmittel, die aus Eisenchlorid und -sulphat, Aluminiumchlorid, Polychlorid und Sulphat und Mischungen hiervon ausgewählt werden. Beispiele von Polyelektrolyten sind organische Polyelektrolyte, die aus Polyalkoholen, Polyestern, Polyethern, Polyacrylaten und/oder Polyacrylamiden, die wahlweise substituiert sind, und Mischungen hiervon ausgewählt werden.
  • In einem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Ausführen eines Verfahrens für die Nassoxidation von Schlamm, insbesondere von überschüssigem Schlamm, der durch biologische Kläranlagen erzeugt wird. Die Vorrichtung ist unterschiedlich in Bezug auf die herkömmliche Vorrichtung, da sie mit Mitteln ausgerüstet ist, um innen Hochdruckdampf zu injizieren, wodurch die gewöhnlich verwendeten Wärmetauscher ersetzt werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung schließt nicht das Vorhandensein von herkömmlichen Wärmetauschern aus, die trotzdem vorhanden sein können, die jedoch ausschließlich während des Vorerhitzungsschrittes (anstelle des Niederdruckdampfes) verwendet werden. Das Vorerhitzen ist tatsächlich der Schritt, der weniger Probleme der Bildung von Ablagerungen beinhaltet, da er gewöhnlich bei geringem Druck (atmosphärischer Druck oder wenige Bar) in leichtgewichtigen Vorrichtungen ausgeführt wird, die leicht inspiziert und deswegen bei geringen Kosten gereinigt werden können.
  • Der Reaktor kann bereits mit Vorrichtungen versehen sein, die beschaffen sind, um die gasförmige Phase (Gase, die durch die Reaktion erzeugt werden, plus gesättigter Dampf), die im Reaktor vorhanden ist, abzutrennen und zu entfernen.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Mittel zum Injizieren von Dampf Düsen und wenigstens einen Generator für Hochdruckdampf (z. B. eine Verdampfungseinrichtung).
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner außerdem wenigstens eine Vorheizkammer, die vor dem Reaktor oder den Reaktoren angeordnet ist, in denen eine Oxidation erfolgt, und umfasst ein Mittel zum Injizieren des Dampfes bei geringem Druck. Die Vorheizkammer kann durch einen oder mehrere Wärmetauscher ersetzt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner außerdem wenigstens eine Ausdehnungskammer, die stromabwärts von dem Reaktor oder den Reaktoren angeordnet ist und in der infolge der Ausdehnung des Ausflusses des Reaktors Niederdruckdampf erzeugt wird und vorteilhaft verwendet wird, um den Schlamm vorzuheizen. Wenn der Ausfluss des Reaktors eine Mischphase (Flüssigkeit, Festkörper und Gas) ist, d. h. wenn die Trennung der gasförmigen Phase nicht im Reaktor erfolgt, gibt es wenigstens zwei Ausdehnungskammern mit abnehmendem Druck und die gasförmige Phase wird in der ersten Kammer entfernt, während der Niederdruckdampf in der zweiten Kammer erzeugt wird.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner außerdem wenigstens einen Abscheidertank, der stromabwärts von dem Reaktor und von der Ausdehnungskammer, falls vorhanden, angeordnet ist.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner außerdem wenigstens einen Wäscher, der stromabwärtig von dem Abscheidertank angeordnet ist.
  • Vorzugsweise sind sämtliche optionalen Elemente, die oben beschrieben wurde, vorhanden, da es dadurch möglich ist, die Dampfphase der Ausdehnung des Ausflusses als eine Quelle des Niederdruckdampfes, der injiziert werden soll, wiederzugewinnen und erneut zu nutzen.
  • Die Düsen zum Injizieren des Dampfes unter hohem Druck befinden sich vorzugsweise an dem wenigstens einen Oxidationsreaktor und wenn wenigstens zwei Reaktoren vorhanden sind, die durch geeignete Verbinder verbunden sind, müssen die Düsen an dem ersten Reaktor der verschiedenen Reaktoren angeordnet sein.
  • Als eine Alternative können die Düsen an dem Rohr angeordnet sein, das den Schlamm dem (ersten) Reaktor zuführt.
  • Wie erwähnt wurde, sind in einer Vorrichtung, die wenigstens eine Vorheizkammer umfasst, die Düsen zum Injizierten von Dampf bei einem geringen Druck an der Vorheizkammer angeordnet. Als eine Alternative können die Düsen für den Niederdruckdampf lediglich oder außerdem an dem Rohr angebracht sein, das den Schlamm der wenigstens einen Vorheizkammer zuführt.
  • Die Erfindung wird beispielhaft unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben, die zwei Blockschaltpläne zweier bevorzugter Ausführungsformen sind und wobei:
    • – das Element 1 eine Schlamm-Vorheizkammer ist, wobei der Druck der Umgebungsdruck oder ein etwas höherer Wert ist (wenige Bars),
    • – das Element 2 eine Pumpe zur Druckbeaufschlagung des vorgeheizten Schlamms ist,
    • – das Element 3 ein Nassoxidationsreaktor ist,
    • – das Element 4 ein Abscheidertank ist,
    • – das Element 5 die Kombination aus einem weiteren Abscheidertank und einem Wäscher ist,
    • – das Element 6 die Leitung zum Wiederherstellen des Niederdruckdampfes ist, die den Dampf, der in den Ausdehnungskammern 7 und 8 gebildet wurde, zu der Vorheizeinheit 1 befördert,
    • – das Element 7 eine erste Kammer für die Ausdehnung des Ausflusses des Reaktors ist,
    • – das Element 8 eine zweite Ausdehnungskammer für den Ausfluss des Reaktors ist,
    • – das Element 9 die Leitung ist, die die Komponente, die die Flüssigkeiten des Oxidationsausflusses enthält, zur biologischen Kläranlage befördert,
    • – das Element 10 die Leitung ist, die die flüssige Komponente, die durch Waschen der Komponente, die die Feststoffe des Oxidationsausflusses enthält, erhalten wird, zur biologischen Kläranlage befördert,
    • – das Element 11 die Leitung zum Sammeln der reaktionsträge gemachten Feststoffe ist, die aus der Nassoxidation des Schlamms erhalten werden.
  • In der in 1 veranschaulichten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren mit Hilfe einer Vorrichtung realisiert, die aufgebaut ist aus einem Schlammvorheizer, in dem praktisch bei atmosphärischem Druck der zugeführte Schlamm durch Injizieren von Dampf, der aus der Ausdehnung des Flüssigkeitsstroms, der aus dem Oxidationsreaktor fließt, auf etwa 100°C erhitzt wird. Von dem Vorheizer wird der Schlamm durch eine Pumpe gesammelt und zu einem einzigen Reaktor geleitet, der ununterbrochen arbeitet und in dem gemeinsam mit dem Sauerstoff, der zum Ausführen der eigentlichen Oxidation benötigt wird, Hochdruckdampf (der in einem in geeigneter Weise bereitgestellten Verdampfer erzeugt wird) hinzugefügt wird, wobei durch Kondensieren die Wärme bereitgestellt wird, die erforderlich ist, um den Schlamm auf die Temperatur vorzuheizen, die für eine industriell annehmbare Oxidationsrate benötigt wird. Die Mischphase (Flüssigkeit, Gas und pulverförmiger Feststoff), die aus dem Reaktor strömt, erfährt eine erste Ausdehnung auf einen Zwischendruck, um eine Trennung der restlichen Gase und des im Überschuss erzeugten Dampfes zuzulassen, die so weit wie möglich kondensieren und entladen werden, und erfährt anschließend eine zweite Ausdehnung praktisch auf atmosphärischen Druck, um den Dampf zu erzeugen, der für das anfängliche Vorheizen des Schlamms erforderlich ist.
  • Die Flüssigkeit, die durch diese zweite Ausdehnung erzeugt wird, bildet gemeinsam mit dem fein verteilten Festkörperanteil, der sie begleitet, den Ausfluss der Anlage und wird entladen. Die Trennung der wässrigen Phase von den suspendierten Feststoffen, die nun anorganisch sind, wird in einem Abscheidertank ausgeführt, z. B. des Typs mit Plättchen oder des herkömmlichen Typs, wobei das Schwimmende hiervon (wässrige Lösung) am Kopf der Anlage recycelt wird, während der Schlamm, der vom Boden abgesaugt wird, zu zwei Wäschern geleitet wird (z. B. ein Mischer-Abscheider mit einem alternierenden Betrieb), wobei die Pulver gewaschen werden, indem sie mit Wasser (oder Wasser und Natriumhydroxid) gewaschen werden, gefolgt von einem Abscheiden und dem Entfernen der aufschwimmenden Flüssigstoffe (diese Operation kann mehrmals wiederholt werden).
  • In der Ausführungsform, die in 2 veranschaulicht ist, unterscheidet sich das Verfahren von dem vorhergehenden Verfahren im Wesentlichen dadurch, dass der Hochdruckdampf mit dem vorgeheizten Schlamm gemischt wird, bevor der Schlamm in den ersten der beiden nach einander angeordneten Reaktoren eingeleitet wird, die ununterbrochen betrieben werden und wobei in dem ersten (oder in Abhängigkeit von den Strömungsraten und Anforderungen in beiden) der für die Nassoxidationsreaktion benötigte Sauerstoff injiziert wird. Als eine weitere Variation kann ein Waschen mit Wasser (oder einer Natriumlösung) direkt in dem in geeigneter Weise geformten unteren Teil des Abscheidertanks ausgeführt werden.
  • Weitere Charakteristiken und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser deutlich aus der Beschreibung der folgenden bevorzugten Ausführungsformen, die ausschließlich als nicht einschränkende Beispiele vorgesehen sind. Obwohl die Beispiele, die folgen, und der Text lediglich einige Ausführungsformen der Erfindung explizit veranschaulichen, wird ein Fachmann leicht erkennen, dass zahlreiche weitere Modifikationen an dem Verfahren und an der Vorrichtung, die beschrieben werden, ausgeführt werden können, während die gezeigten Vorteile aufrechterhalten werden.
  • Beispiel 1
  • Eine Vorrichtung für die Nassoxidation, in der der überschüssige Schlamm, der durch die biologische Anlage zum Klären von Abwasser einer chemischen Fabrik erzeugt wird, und verschiedene wässrige Abfälle eines externen Ursprungs mit reinem Sauerstoff behandelt werden. Der Schlamm ist durch die folgenden Parameter gekennzeichnet:
    SS 2,8% = 28000 mg/l
    VSS/SS 0,85
    COD: 36000 mg/l
  • Die Reaktionsparameter lauten:
    Temperatur: 220–240°C
    Druck: 40–50 Bar
  • Die Anlage arbeitet mit einem Reaktor, der einen Innendurchmesser von etwa 0,6 m und eine Höhe von etwa 5 m besitzt.
  • Während eines normalen Betriebs werden dem Reaktor, der unter einer Druckbeaufschlagung von 45 Bar gehalten wird, 870 l/h des oben beschriebenen Schlamms zugeführt, der auf 97°C vorerhitzt wird, indem 130 kg/h Niederdruckdampf (der aus der atmosphärischen Entspannung des Ausflusses des Reaktors wiedergewonnen wird) in den Vorheizbehälter eingeleitet werden. Außerdem werden 280 kg/h Dampf, der bei 55 Bar gesättigt ist, und Sauerstoff in einer stöchiometrischen Menge (etwa 30 kg/h) in den Reaktor eingeleitet.
  • Infolge der Wärme, die durch die Oxidationsreaktion erzeugt wird, und des Hochdruckdampfs, der eingeleitet wird, steigt die Temperatur des Reaktors (des Kopfes) auf 240°C (die auch die Ausgabetemperatur des Reaktors ist).
  • Der Ausfluss des Reaktors (Mischphase) erfährt eine erste Entspannung bei einem Druck von etwa 16 Bar und 180°C, was ermöglicht, die Reaktionsgase (Kohlendioxid und Sauerstoff) und den überschüssigen Dampf, der erzeugt wird, zu trennen, und erfährt anschließend eine zweite Entspannung bei einem Druck, der etwas höher als der atmosphärische Druck ist (0,1 bis 0,3 Bar), wodurch 130 kg/h Dampf erzeugt werden, die zum Vorheizen des Einspeisematerials benötigt werden.
  • Etwa 940 l/h Abwasser mit den folgenden Charakteristiken werden als flüssige Restmenge der beiden aufeinander folgenden Entspannung erhalten:
    SS 0,43% 4300 mg/l
    VSS/SS 0,102
    COD: 11600 mg/l
  • Die folgende Umwandlung (COD-Reduktion) erfolgt zu mehr als 65%. Die Reduktion in vollständig suspendierten Feststoffen beträgt mehr als 83% der ursprünglichen Menge und die Reduktion in flüchtigen suspendierten Feststoffen beträgt etwa 98% der ursprünglichen Menge. Die suspendierten Feststoffe sind sehr fein (minimaler Durchmesser etwa 50 μm; Durchmesser 50 = 2,4 bis 3,2 μm).
  • Das Abwasser, das erzeugt wird, wird einem Abscheidertank zugeführt und in zwei Teile getrennt: eine schwimmende wässrige Phase (etwa 900 l/h), die in der biologische Anlage recycelt wird, um von dem Gehalt an organischen Substanzen gereinigt zu werden, und ein Schlamm mit etwa 10% suspendierten Feststoffen (etwa 40 l/h, SS = 10,2%).
  • Der resultierende Schlamm wird am Boden des Abscheidertanks gesammelt und nach jeweils 4 bis 6 Stunden in einen herkömmlichen konisch-zylindrischen Mi scher-Abscheider übertragen, wo er wiederholt gewaschen wird, indem er mit alkalischen Lösungen und neutralem Wasser gemischt wird, anschließend abgeschieden wird und die schwimmenden Stoffe entladen werden, bis die Mutterlauge und die darin enthaltenen organischen Substanzen vollständig entfernt wurden. Das entladene Waschabwasser wird in der biologischen Anlage recycelt, um von dem Gehalt an organischen Substanzen gereinigt zu werden.
  • Der gewaschene Schlamm wird auf einer Filterpresse gefiltert, wodurch Platten mit einem Gehalt an Trockensubstanz von etwa 50% erhalten werden.
  • Die resultierenden Platten besitzen die folgenden Charakteristiken:
    Restmenge bei 105°C (Trockensubstanz) 48%
    Restmenge bei 600°C 43,2%
    Restmenge bei 600°C (in der Trockensubstanz) 89,6%
  • Analyse der Restmenge bei 600°C:
    Aluminium 11,1 mg/g der Restmenge
    Calcium 306,2 mg/g der Restmenge
    Chrom 1,9 mg/g der Restmenge
    Eisen 27,9 mg/g der Restmenge
    Phosphor 88,2 mg/g der Restmenge
    Magnesium 38,7 mg/g der Restmenge
    Mangan 2,4 mg/g der Restmenge
    Silicium 25,4 mg/g der Restmenge
    Zink 3,6 mg/g der Restmenge
    Andere (Ni, Pb, Cu), insgesamt 2,4 mg/g der Restmenge
  • Die Platten werden anschließend in einem Trommeltrockner getrocknet.
  • Beispiel 2
  • Eine Anlage für die Nassoxidation, in der überschüssiger Schlamm, der durch eine biologische Anlage zum Klären von Abwasser städtischer Haushalte erzeugt wird, mit reinem Sauerstoff behandelt wird. Der Schlamm ist durch die folgenden Parameter gekennzeichnet:
    SS 2,5% = 25000 mg/l
    VSS/SS 0,76
    COD: 27000 mg/l
  • Die Reaktionsparameter lauten:
    Temperatur: 220–240°C,
    Druck: 40–50 Bar.
  • Die Anlage arbeitet mit einem Reaktor, der einen Innendurchmesser von etwa 0,6 m und eine Höhe von etwa 5 m besitzt.
  • Während des normalen Betriebs werden 870 l/h Schlamm, der oben definiert wurde und auf 97°C vorgeheizt wurde, indem 130 kg/l Niederdruckdampf (der aus der atmosphärischen Entspannung des Ausflusses des Reaktors wiedergewonnen wird) in den Vorheizbehälter eingeleitet werden, dem Reaktor zugeführt, der auf einem Druck von 45 Bar gehalten wird. 300 kg/h gesättigter Dampf bei 55 bar und Sauerstoff in einer stöchiometrischen Menge (etwa 25 kg/h) werden außerdem in den Reaktor eingeleitet.
  • Infolge der Wärme, die durch die Oxidationsreaktion erzeugt wird, und des Hochdruckdampfs, der eingeleitet wird, steigt die Temperatur des Reaktors (des Kopfes) auf 240°C (die auch die Ausgabetemperatur des Reaktors ist).
  • Der Ausfluss des Reaktors (Mischphase) erfährt eine erste Entspannung bei einem Druck von etwa 16 Bar und 180°C, was ermöglicht, die Reaktionsgase (Kohlendioxid und Sauerstoff) und den überschüssigen Dampf, der erzeugt wird, zu trennen, und erfährt anschließend eine zweite Entspannung bei einem Druck, der etwas höher als der atmosphärische Druck ist (0,1 bis 0,3 Bar), wodurch 130 kg/h Dampf erzeugt werden, die zum Vorheizen des Einspeisematerials benötigt werden.
  • Etwa 960 l/h Abwasser mit den folgenden Charakteristiken werden als flüssige Restmenge der beiden aufeinander folgenden Entspannung erhalten:
    SS 0,58% 5800 mg/l
    VSS/SS 0,0625
    COD: 8500 mg/l
  • Die folgende Umwandlung (COD-Reduktion) erfolgt zu mehr als 65%. Die Reduktion in vollständig suspendierten Feststoffen beträgt 74,5% und die Reduk tion in flüchtigen suspendierten Feststoffen ist höher als 97,5%. Die suspendierten Feststoffe sind sehr fein (maximaler Durchmesser = etwa 50 μm; d. 50 = 2,8 bis 3,2 μm).
  • Das resultierende Abwasser wird einem Abscheidertank zugeführt und in zwei Teile getrennt: eine schwimmende wässrige Phase (etwa 900 l/h), die in der biologische Anlage recycelt wird, um von dem Gehalt an organischen Substanzen gereinigt zu werden, und ein Schlamm mit etwa 10% suspendierten Feststoffen (etwa 60 l/h, SS = 9,3%).
  • Der resultierende Schlamm wird am Boden des Abscheidertanks gesammelt und nach jeweils 4 bis 6 Stunden in einen herkömmlichen konisch-zylindrischen Mischer-Abscheider übertragen, wo er wiederholt gewaschen wird, indem er mit alkalischen Lösungen und neutralem Wasser gemischt wird, anschließend abgeschieden wird und die schwimmenden Stoffe entladen werden, bis die Mutterlauge und die darin enthaltenen organischen Substanzen vollständig entfernt wurden. Das entladene Waschabwasser wird in der biologischen Anlage recycelt, um von dem Gehalt an organischen Substanzen gereinigt zu werden. Der gewaschene Schlamm wird auf einer Filterpresse gefiltert, wodurch Platten mit einem Gehalt an Trockensubstanz von etwa 50% erhalten werden.
  • Die resultierenden Platten besitzen die folgenden Charakteristiken:
    Restmenge bei 105°C (Trockensubstanz) 46%
    Restmenge bei 600°C 43,0%
    Restmenge bei 600°C (in der Trockensubstanz) 93,5%
  • Analyse der Restmenge bei 600°C:
    Aluminium 14,4 mg/g der Restmenge
    Calcium 293,3 mg/g der Restmenge
    Chrom 1,7 mg/g der Restmenge
    Eisen 27,4 mg/g der Restmenge
    Phosphor 89,3 mg/g der Restmenge
    Magnesium 25,5 mg/g der Restmenge
    Mangan 1,1 mg/g der Restmenge
    Silicium 28,1 mg/g der Restmenge
    Zink 4,6 mg/g der Restmenge
    Andere (Ni, Pb, Cu), insgesamt 2,4 mg/g der Restmenge
  • Die Platten werden anschließend in einem Trommeltrockner getrocknet.
  • Beispiel 3
  • Eine Anlage für die Nassoxidation, in der reiner Sauerstoff verwendet wird, um den überschüssigen Schlamm, der durch die Anlage für die biologische Klärung des Abwassers einer chemischen Fabrik erzeugt wird, und verschiedene wässrige Abfälle externen Ursprungs zu behandeln. Der Schlamm wird, bevor er der Nassoxidation zugeführt wird, mittels einer Siebeinrichtung und durch das Hinzufügen kleiner Mengen von Polyelektrolyt verdickt, um die Konzentration der suspendierten Feststoffe auf einen Wert von etwa 6% zu bringen. Der Schlamm, der auf diese Weise konzentriert wurde, ist durch die folgenden Parameter gekennzeichnet:
    SS 5,6% = 56000 mg/l
    VSS/SS 0,85
    COD: 72000 mg/l
  • Die Reaktionsparameter lauten:
    Temperatur: 220–240°C,
    Druck: 40–50 Bar.
  • Die Anlage arbeitet mit einem Reaktor, der einen Innendurchmesser von etwa 0,6 m und eine Höhe von etwa 5 m besitzt.
  • Während des normalen Betriebs werden 870 l/h Schlamm, der oben definiert wurde und auf 97°C vorgeheizt wurde, indem 130 kg/l Niederdruckdampf (der aus der atmosphärischen Entspannung des Ausflusses des Reaktors wiedergewonnen wird) in den Vorheizbehälter eingeleitet werden, dem Reaktor zugeführt, der auf einem Druck von 45 Bar gehalten wird. 200 kg/h gesättigter Dampf bei 55 bar und Sauerstoff in einer stöchiometrischen Menge (etwa 30 kg/h) werden außerdem in den Reaktor eingeleitet.
  • Infolge der Wärme, die durch die Oxidationsreaktion erzeugt wird, und des Hochdruckdampfs, der eingeleitet wird, steigt die Temperatur des Reaktors (des Kopfes) auf 240°C (die auch die Ausgabetemperatur des Reaktors ist).
  • Der Ausfluss des Reaktors (Mischphase) erfährt eine erste Entspannung bei einem Druck von etwa 16 Bar und 180°C, was ermöglicht, die Reaktionsgase (Kohlendioxid und Sauerstoff) und den überschüssigen Dampf, der erzeugt wird, zu trennen, und erfährt anschließend eine zweite Entspannung bei einem Druck, der etwas höher als der atmosphärische Druck ist (0,1 bis 0,3 Bar), wodurch 130 kg/h Dampf erzeugt werden, die zum Vorheizen des Einspeisematerials benötigt werden. Etwa 880 l/h Abwasser mit den folgenden Charakteristiken werden als flüssige Restmenge der beiden aufeinander folgenden Entspannung erhalten:
    SS 0,43% 4300 mg/l
    VSS/SS 0,102
    COD: 11600 mg/l
  • Die folgende Umwandlung (COD-Reduktion) erfolgt zu mehr als 65%. Die Reduktion in vollständig suspendierten Feststoffen beträgt mehr als 83% und die Reduktion in flüchtigen suspendierten Feststoffen beträgt etwa 98%. Die suspendierten Feststoffe sind sehr fein (maximaler Durchmesser = etwa 50 μm; d. 50 = 2,4 bis 3,2 μm).
  • Das resultierende Abwasser wird einem Abscheidertank zugeführt und in zwei Teile getrennt: eine schwimmende wässrige Phase (etwa 900 l/h), die in der biologische Anlage recycelt wird, um von dem Gehalt an organischen Substanzen gereinigt zu werden, und ein Schlamm mit etwa 10% suspendierten Feststoffen (etwa 40 l/h, SS = 10,2%).
  • Der resultierende Schlamm wird am Boden des Abscheidertanks gesammelt und nach jeweils 4 bis 6 Stunden in einen herkömmlichen konisch-zylindrischen Mischer-Abscheider übertragen, wo er wiederholt gewaschen wird, indem er mit alkalischen Lösungen und neutralem Wasser gemischt wird, anschließend abgeschieden wird und die schwimmenden Stoffe entladen werden, bis die Mutterlauge und die darin enthaltenen organischen Substanzen vollständig entfernt wurden. Das entladene Waschabwasser wird in der biologischen Anlage recycelt, um von dem Gehalt an organischen Substanzen gereinigt zu werden. Der gewaschene Schlamm wird auf einer Filterpresse gefiltert, wodurch Platten mit einem Gehalt an Trockensubstanz von etwa 50% erhalten werden. Die resultierenden Platten besitzen die folgenden Charakteristiken:
    Restmenge bei 105°C (Trockensubstanz) 52%
    Restmenge bei 600°C 46,7%
    Restmenge bei 600°C (in der Trockensubstanz) 89,8%
  • Analyse der Restmenge bei 600°C:
    Aluminium 13,2 mg/g der Restmenge
    Calcium 299,1 mg/g der Restmenge
    Chrom 1,9 mg/g der Restmenge
    Eisen 32,5 mg/g der Restmenge
    Phosphor 94,9 mg/g der Restmenge
    Magnesium 36,1 mg/g der Restmenge
    Mangan 2,4 mg/g der Restmenge
    Silicium 25,5 mg/g der Restmenge
    Zink 3,6 mg/g der Restmenge
    Andere (Ni, Pb, Cu), insgesamt 2,5 mg/g der Restmenge
  • Die Platten werden anschließend in einem Trommeltrockner getrocknet.
  • Dort, wo technischen Merkmalen, die in irgendeinem Anspruch erwähnt sind, Bezugszeichen folgen, sind diese Bezugszeichen für den alleinigen Zweck eingefügt worden, um die Verständlichkeit der Ansprüche zu verbessern, weshalb derartige Bezugszeichen keinerlei einschränkende Wirkung auf die Interpretation aller Elemente, die durch diese Bezugszeichen beispielhaft gekennzeichnet sind, haben.

Claims (22)

  1. Ein Verfahren für die Nassoxidation von Schlamm, das folgende Schritte umfasst: a) Bereitstellung von überschüssigem Schlamm, der durch biologische Kläranlagen erzeugt wird, gekennzeichnet durch einen Gehalt von suspendierten Schwebstoffen von weniger als 15%, vorzugsweise im Bereich von 4 Gewichtsprozent bis 8 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Schlamms; b) Vorerhitzung, bei einem Druck von weniger als 3 Bar, vorzugsweise bei Umgebungsdruck, des Schlamms auf eine Temperatur im Bereich von 70 bis 140°C, vorzugsweise im Bereich von 80°C bis 100°C, durch Verwendung mindestens einer Injektion von Niederdruckdampf, der einen Druck im Bereich von 0,1 bis 15 Bar hat, c) Erhöhung des Drucks des Schlamms auf einen Druck im Bereich von 15 bis 80 Bar, d) Einführen des vorerhitzten und unter Druck gesetzten Schlamms, des Sauerstoffs, der zur Oxidation des Schlamms benötigt wird, und von Hochdruckdampf in einen Reaktor zur Nassoxidation, und Stattfindenlassen der Oxidationsreaktion, bis die erforderliche Reduktion von COD erzielt wird, worin durch Anwendung mindestens einer Injektion Hochdruckdampf eingeführt wird, um die Temperatur des Schlamms zu erhöhen, und worin der Hochdruckdampf einen Druck hat, der zwischen 18 und 85 Bar beträgt und in jedem Fall höher ist als der Druck, bei dem die Nassoxidation stattfindet.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, das nach Schritt d) einen zusätzlichen Schritt des Folgenden umfasst: e) Wiedergewinnung des Abflusses von Schritt d) und Auftrennen desselben in einen Bestandteil, der die Feststoffe enthält, und einen Bestandteil, der die flüssigen Stoffe enthält.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 2, das nach Schritt e) einen zusätzlichen Schritt des Folgenden umfasst: f) Waschen mit Wasser, vorzugsweise einer wässerigen alkalischen Lösung, des Bestandteils, der die Feststoffe des in Schritt e) wiedergewonnenen Abflusses enthält.
  4. Das Verfahren gemäß Anspruch 3, worin der Waschschritt f) mit einer wässerigen alkalischen Lösung durchgeführt wird.
  5. Das Verfahren gemäß irgendeinem der obigen Ansprüche, worin der Gehalt von suspendierten Schwebstoffen des Schlamms im Bereich von 2 Gewichtsprozent bis 15 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Schlamms liegt.
  6. Das Verfahren gemäß irgendeinem der obigen Ansprüche, worin der Schlamm einen ursprünglichen Gealt von suspendierten Schwebstoffen von mehr als 12 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Schlamms hat und worin das Verfahren einen zusätzlichen Schritt a') des Verdünnens des Schlamms mit Wasser umfasst und worin der Verdünnungsschritt als erster Schritt durchzuführen ist.
  7. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, das einen Schritt a'') des Konzentrierens des Schlamms umfasst, wobei der Schritt a'') vor den anderen durchgeführt wird, wahlweise mit Hilfe von Flockungsmitteln und/oder Polyelektrolyten.
  8. Das Verfahren gemäß Anspruch 7, worin die Flockungsmittel und/oder Polyelektrolyte normalerweise polymere Substanzen sind, die in der Lage sind, Koagulation, Ausflockung und Abscheidung des Schlamms zu verursachen.
  9. Das Verfahren gemäß irgendeinem der obigen Ansprüche, worin der Hochdruckdampf die Temperatur des Schlamms auf einen Wert im Bereich von 180°C bis 260°C erhöht.
  10. Das Verfahren gemäß irgendeinem der obigen Ansprüche, das einen einzigen Schritt des Injizierens von Dampf bei hohem Druck umfasst.
  11. Das Verfahren gemäß irgendeinem der obigen Ansprüche, worin der Niederdruckdampf vor der Pumpe injiziert wird, die den Schlamm in den Reaktor einführt, und einen Druck im Bereich von vorteilhafterweise 0,1 bis 15 Bar und eine Temperatur im Bereich von 105°C bis 200°C hat.
  12. Das Verfahren gemäß irgendeinem der obigen Ansprüche, worin der Hochdruckdampf einen Druck hat, der höher ist als der Arbeitsdruck des Oxidationsreaktors und im Bereich von 18 bis 85 Bar, vorteilhafterweise von 30 bis 55 Bar, liegt, und eine Temperatur im Bereich von 210°C bis 300°C, vorzugsweise im Bereich von 235°C bis 270°C.
  13. Eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Nassoxidation von Schlamm, das Folgendes umfasst: mindestens einen Oxidationsreaktor, eine Pumpe, um den Schlamm auf einen Druck im Bereich von 15 bis 80 Bar mit Druck zu beaufschlagen und ihn dem Reaktor zuzuführen, ein Mittel, um in der Vorrichtung Sauerstoff hinzuzufügen, dadurch gekennzeichnet, dass: – sie ein Mittel zur Injektion von Dampf mit einem Druck im Bereich von 18 bis 85 Bar in mindestens einem Punkt innerhalb der Vorrichtung umfasst, und – sie ein Mittel zur Injektion von Niederdruckdampf mit einem Druck im Bereich von 0,1 bis 15 Bar umfasst, wobei das Mittel stromaufwärts des Mittels zur Druckbeaufschlagung des Schlamms angeordnet ist.
  14. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Injektion von Dampf Düsen und mindestens einen Hochdruckdampfgenerator umfasst.
  15. Die Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 13 und 14, weiter dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Vorwärmekammer umfasst, die stromaufwärts des mindestens einen Reaktors angeordnet und damit verbunden ist.
  16. Die Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, weiter dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Expansionskammer umfasst, welche stromabwärts des mindestens einen Reaktors angeordnet ist.
  17. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 16, weiter dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Abscheidertank umfasst, der stromabwärts des Reaktors und, falls vorhanden, der mindestens einen Expansionskammer angeordnet ist.
  18. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 17, weiter dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Wäscher umfasst, der stromabwärts des Abscheidertanks angeordnet ist.
  19. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie alle Elemente der Ansprüche 14–18 umfasst.
  20. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen zur Injektion von Dampf an mindestens einem ausgewählten Punkt zwischen dem mindestens einen Reaktor und dem Mittel zum Einführen des Schlamms unter Druck in den Reaktor angeordnet sind.
  21. Die Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 15 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Injektion von Niederdruckdampf Düsen sind, die an der mindestens einen Vorwärmekammer angeordnet sind.
  22. Die Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 15 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Injektion von Niederdruckdampf Düsen sind, die an einem Mittel angeordnet sind, das den Schlamm in die Vorwärmekammer einführt.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1401302B1 (it) * 2010-07-20 2013-07-18 3V Green Eagle S P A Procedimento ed apparecchiatura per la decontaminazione di limi.
AU2014207481A1 (en) * 2013-01-16 2015-08-27 Clean-Vantage Llc Wet oxidation of biomass
CN105776794B (zh) * 2016-03-22 2019-04-02 上海环谷投资管理有限公司 一种催化湿式氧化处理工业污泥的方法
IT201600075748A1 (it) * 2016-07-19 2018-01-19 3V Green Eagle S P A Procedimento ed apparecchiatura per ossidazione ad umido di reflui
CN106830601B (zh) * 2017-04-05 2023-07-11 北京绿创生态科技有限公司 一种节能型污泥湿式氧化装置及方法
DE102018110299A1 (de) * 2018-04-27 2019-10-31 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Anlage zur Behandlung einer Ablauge einer Laugewäsche
CN112537890B (zh) * 2019-09-20 2023-05-05 中国石油化工股份有限公司 生化剩余污泥减量处理方法和处理***
CN112679064A (zh) * 2020-12-03 2021-04-20 清华大学 一种有机固废湿式氧化处理***及其处理工艺

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3359200A (en) * 1966-02-24 1967-12-19 Sterling Drug Inc Partial wet air oxidation of sewage sludge
US3601039A (en) * 1968-11-04 1971-08-24 Gen Am Transport Sludge-dewatering apparatus
US3661778A (en) * 1971-01-18 1972-05-09 Sterling Drug Inc Wet air oxidization system for strong sludges and liquors
US3808126A (en) * 1971-11-26 1974-04-30 Sterling Drug Inc Wet oxidation
US3876536A (en) * 1973-04-24 1975-04-08 Sterling Drug Inc Waste oxidation process
DE2422208C3 (de) * 1974-05-08 1984-08-09 Alb. Klein Gmbh & Co Kg, 5241 Niederfischbach Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern von schlammartigen Gütern
US4543190A (en) * 1980-05-08 1985-09-24 Modar, Inc. Processing methods for the oxidation of organics in supercritical water
US4906302A (en) * 1987-10-26 1990-03-06 Bruya James E Solids decontamination method with ammonia
US5641360A (en) * 1991-07-05 1997-06-24 Rudolf Bischof Gmbh Process and device for improving the treatment of sewage solids
US5540847A (en) * 1993-04-29 1996-07-30 Stultz; Jeffrey H. Sludge digestion
DE4400242A1 (de) * 1994-01-07 1995-07-13 Bayer Ag Verfahren zur oxidativen Reinigung von kontaminiertem Schlamm oder aufgeschlämmter Erde
DE4400243A1 (de) * 1994-01-07 1995-07-13 Bayer Ag Verfahren zur naßoxidativen Behandlung von organischen Schadstoffen in Abwässern
DE4415911A1 (de) * 1994-05-05 1995-11-09 Linde Ag Verfahren zur Behandlung eines organische Bestandteile enthaltenden Mediums
US6444130B1 (en) * 2000-10-30 2002-09-03 Fmc Properties,Llc. Process for rendering waste from electric furnace production of phosphorus non-hazardous

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US20060191856A1 (en) 2006-08-31

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