DE60216594T2

DE60216594T2 - Verfahren und vorrichtung zum aufkonzentrieren von schlamm

Info

Publication number: DE60216594T2
Application number: DE60216594T
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Suzuki; Kinichiro Kouno; Takashi Saitama-shi ETOU; Itaru Sakai; Satoru Udagawa; Arimitsu Ishii
Original assignee: JFE Engineering Corp; Japan Institute of Wastewater Engineering Technology
Current assignee: JFE Engineering Corp; Japan Institute of Wastewater Engineering Technology
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2002-05-14
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2022-05-15
Also published as: EP1403223A4; US20050067355A1; EP1403223B1; DE60216594D1; US7029580B2; WO2002092520A1; EP1403223A1

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Konzentrieren von Schlamm. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zum Konzentrieren von Schlamm, die es ermöglicht, Schlamm, der beispielsweise in einer Abwasseraufbereitungsanlage auftritt, einer Feststoff-/Flüssigkeitstrennung und einer Konzentrierbehandlung in großer Menge und mit hoher Effizienz zu unterziehen, ohne von den Eigenschaften von Schlamm abzuhängen.
Stand der Technik
Ein Schlammkonzentrierverfahren, das allgemein in einer Abwasseraufbereitungsanlage angewandt wird, wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
16 ist ein Ablaufdiagramm, welches das Schlammkonzentrierverfahren in der Abwasseraufbereitungsanlage darstellt.
Wie in 16 gezeigt ist, wird Abwasser, das in einen Primär-Absetzbehälter 1 strömt, einer Feststoff-/Flüssigkeitstrennung durch eine Schwerkraft-Ausfällbehandlung unterzogen. Dann wird Aufschwemmungswasser bzw. Überstandswasser nach der Ausfällbehandlung einem Reaktionsbehälter 2 zugeführt, in dem es einer aktivierten Schlammkonzentration unterzogen wird. Das auf diese Weise in der aktivierten Schlammkonzentration behandelte Abwasser wird einem Sekundär-Absetzbehälter 3 zugeführt, in dem es nochmals einer Feststoff-/Flüssigkeitstrennung durch eine Schwerkraft-Ausfällbehandlung unterzogen wird. Das resultierende Überstandswasser, das in dem Sekundär-Absetzbehälter 3 erhalten wird, wird dem Sterilisierbehälter 4 zugeführt, in dem es sterilisiert wird. Das aus der Sterilisierung von Abwasser resultierende behandelte bzw. aufbereitete Wasser wird in Flüsse, Seen oder in Meerwasser abgeführt.
Andererseits werden Sedimentierschlamm, der sich aus dem Primär-Absetzbehälter 1 ergibt, und Überstandsschlamm, der sich aus den Sekundär-Absetzbehälter 3 ergibt, für gewöhnlich gemischt. Das resultierende Schlammgemisch wird einem Schlammkonzentrator 5 zugeführt. Das dem Schlammkonzentrator 5 zugeführte Schlammgemisch hat für gewöhnlich eine Feststoffkonzentration von etwa 1 % oder dgl. Das Schlammgemisch wird einer Konzentrierbehandlung in dem Schlammkonzentrator 5 durch Schwerkraftausfällung unterzogen. Dies ergibt ein Schlammkonzentrat mit einer Feststoffkonzentration von etwa 2 bis 3 %. Das resultierende Schlammkonzentrat wird in einem Schlammspeicherbehälter 6 gespeichert. Der in dem Schlammspeicherbehälter 6 gespeicherte Schlamm wird durch einen Dehydrator 7 dehydriert. Auf diese Weise werden dehydrierte Kuchen erhalten.
Bei einer gewöhnlichen Abwasseraufbereitungsanlage nach obiger Beschreibung wird eine Schwerkraftausfällung für die Konzentrationsbehandlung eines Schlammgemischs von herabströmendem Abwasser und Schlamm (nachstehend als "Schlamm" bezeichnet) benutzt. Genauer gesagt wird der herabströmende Schlamm einer Feststoff-/Flüssigkeitstrennung durch Schwerkraftausfällung in dem Primär-Absetzbehälter 1 unterzogen. Das durch aktivierten Schlamm konzentrierte Abwasser wird der Feststoff-/Flüssigkeitstrennung durch Schwerkraftausfällung in dem Sekundärabsetzbehälter 3 unterzogen. Das Schlammgemisch wird durch Schwerkraftausfällung in dem Schlammkonzentrator 5 konzentriert.
Das oben erwähnte Schlammkonzentrationsverfahren basierend auf Schwerkraftausfällung erfordert nur einen geringen Energieverbrauch, womit der Vorteil einer kostengünstigen Behandlung geboten wird. Die Vorrichtung bzw. Anlage zur Schlammkonzentration basierend auf Schwerkraftausfällung hat jedoch eine große Installationsfläche und weist ein Problem insofern auf, als die Behandlungsfähigkeit der Vorrichtung weitgehend von Eigenschaften des Schlamms und von der Wassertemperatur bei der Behandlung abhängt.
In den vergangenen Jahren wird insbesondere die Ausfälleigenschaft von Schlamm durch Ursachen wie z.B. eine Zunahme von organischen Stoffen in Schlamm und der Fäulnis von über eine lange Strecke transportiertem Schlamm schlechter, und zwar einer intensiven Schlammbeseitigung. Infolgedessen ist die derzeitige Realität derart, dass bei dem Schlammkonzentrator in einer Abwasseraufbereitungsanlage, welche eine intensive Beseitigung von Schlamm durchführt, es immer schwieriger wird, konstant konzentrierten Schlamm mit einer Feststoffkonzentration von 2% oder mehr durch ein Schlammkonzentrierverfahren basierend auf Schwerkraftausfällung sicherzustellen.
Wenn ein Schlammkonzentrat mit einer vorher beschriebenen Konzentration nicht erreichbar ist, wird die Menge an Schlamm-Flüssigkeitsgemisch, das einer Dehydrieranlage im letzten Schritt zugeführt wird, größer. Dies erschwert nicht nur den stabilen Betrieb des Dehydrators, sondern erfordert auch übermäßig viele Einrichtungen für die Dehydrieranlage.
Um diese Probleme zu lösen, werden derzeit mechanische Konzentriervorrichtungen wie z.B. ein Zentrifugalseparator angewandt, dieses Verfahren ist aber wegen des hohen Energieverbrauchs wirtschaftlich ungünstig.
Bei sog. High-Level-Behandlungsverfahren wie z.B. der Beseitigung von Stickstoff oder Phosphor, deren konkrete Anwendung augenblicklich im Hinblick auf die Verhinderung einer Entrophisierung von öffentlichen Gewässern in Betracht gezogen wird, wird in vielen Fällen der Reaktionsbehälter mit einer höheren Feststoffkonzentration als bei den standardmäßig aktivierten Schlammverfahren betrieben, um eine Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Daher wird es notwendig, eine Feststoff-/Flüssigkeits-Trennbehandlung an einem Schlamm-Flüssigkeitsgemisch mit hoher Konzentration vorzunehmen, das aus dem Reaktionsbehälter strömt. Speziell in einer Metropole, in der viele Sekundär-Absetzbehälter, welche mit dem standardmäßigen aktivierten Schlammverfahren arbeiten, bereits in praktischem Einsatz sind, erfordert die Anwendung einer High-Level-Behandlung den Austausch des Sekundär-Absetzbehälters 3 in 16 oder die Entwicklung von neuen Schlamm-Konzentriermitteln, die in der Lage sind, denselben zu ergänzen.
Ein Bedarf an einer Technik, welche eine Schlammkonzentrierung für bestimmte Fälle ermöglicht, ohne auf einer Schwerkraftausfällung zu beruhen, nimmt nun zu, wie vorher beschrieben wurde.
Unter dem oben erwähnten Gesichtspunkt entwickelten die Erfinder der vorliegenden Erfindung eine Schlammkonzentriervorrichtung, die in den ungeprüften japanischen Patentanmeldungen, Veröffentlichungs-Nr. 11-216312, 2000-5506 und 2000-262817 offenbart ist, und auf denen der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung untersuchten ferner die oben erwähnte herkömmliche Schlammkonzentriervorrichtung und erzielten die folgenden Untersuchungsergebnisse. Durch Hinzufügen als Koagulans und anschließendes langsames Übertragen der koagulierten Ausflockung und gleichmäßiges Zuführen derselben in der Breitenrichtung eines Filtertuchs ist es möglich, bei der Verbesserung der Effizienz der Schlammkonzentration weit fortzuschreiten, und sie vervollständigten die vorliegende Erfindung.
D.h. die Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, eine Schlammkonzentriervorrichtung bereitzustellen, die bei der Beseitigung von Schlamm mittels der oben erwähnten herkömmlichen Schlammkonzentriervorrichtung eine effiziente Konzentrationsbehandlung in großer Menge ermöglicht, ohne von den Eigenschaften von Schlamm abzuhängen. Gemäß der Erfindung wird eine Schlammkonzentriervorrichtung bereitgestellt, wie sie in Anspruch 1 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht, von der absteigenden Seite des Filtertuchs aus betrachtet, die eine Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt,
2 eine perspektivische Ansicht, von der aufsteigenden Seite am Filtertuch aus betrachtet, die eine Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt,
3 eine Schnittansicht zur Darstellung einer Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung,
4 eine perspektivische Ansicht, von der absteigenden Seite am Filtertuch aus betrachtet, die eine weitere Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei eine Filtratkammer in dem Schlammbehälter vorgesehen ist,
5 das Verfahren zum Hinzufügen einer Säure und eines Koagulans zu Schlamm,
6 eine perspektivische Ansicht, von der absteigenden Seite am Filtertuch aus betrachtet, die eine noch andere Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei ein Mittel zum gleichmäßigen Zuführen von Schlamm vorgesehen ist,
7 eine Schnittansicht zur Darstellung einer weiteren Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung, wobei ein Mittel zum gleichmäßigen Zuführen von Schlamm vorgesehen ist,
8 eine perspektivische Ansicht, von der absteigenden Seite am Filtertuch aus betrachtet, die eine weitere Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei eine Filtratkammer im Schlammbehälter vorgesehen ist,
9 eine perspektivische Ansicht, von der aufsteigenden Seite am Filtertuch aus betrachtet, die eine weitere Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei ein Mittel zur gleichmäßigen Austragung von Schlamm vorgesehen ist,
10 eine Schnittansicht zur Darstellung einer weiteren Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung, wobei ein Mittel zum gleichmäßigen Austragen von Schlamm vorgesehen ist,
11 eine Schnittansicht zur Darstellung einer Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung mit in einer versetzten Form angeordneten Reinigungssprühdüsen,
12 eine Draufsicht zur Darstellung von Reinigungsmitteln mit Reinigungssprühdüsen, die in versetzter Form angeordnet sind,
13 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung von Reinigungsmitteln mit in versetzter Form angeordneten Reinigungssprühdüsen,
14 eine Draufsicht zur Darstellung von Reinigungsmitteln mit Schwingungs-Reinigungssprühdüsen,
15 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung von Reinigungsmitteln mit Schwingungs-Reinigungssprühdüsen, und
16 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Schlammkonzentrierverfahrens, das in einer Abwasseraufbereitungsanlage verwendet wird.
Beste Ausführungsform der Erfindung
Eine Ausführungsform der Schlammkonzentriervorrichtung für die Implementierung des Schlammkonzentrierverfahrens der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht, von der Abwärtsseite des Filtertuchs aus betrachtet, die eine Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt, 2 ist eine perspektivische Ansicht, von der Aufwärtsseite des Filtertuchs aus betrachtet, die die Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt, 3 ist eine Schnittansicht zur Darstellung der Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung, 4 ist eine perspektivische Ansicht, von der Abwärtsseite des Filtertuchs aus betrachtet, die eine weitere Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei eine Filtratkammer in dem Schlammbehälter vorgesehen ist, und 5 stellt das Verfahren zum Hinzufügen einer Säure und eines Koagulans zu Schlamm dar.
In 1 bis 4 stellt die Bezugsziffer 8 einen Schlammbehälter mit einem Schlammzuführrohr 9 und einem Austragsrohr 10 für konzentrierten Schlamm dar. Der Schlamm wird von dem Schlammzuführrohr 9 über ein später beschriebenes Einlasswehr in den Schlammbehälter 8 eingeleitet.
Die Bezugsziffer 11 stellt eine Filtratkammer dar, die im Schlammbehälter 8 vorgesehen ist. Außerhalb des Schlammbehälters 8 ist eine austrittsseitige Kammer 11A integral mit der Filtratkammer 11 ausgebildet. Ein Filtrat-Austragsrohr 12 ist in der austrittsseitigen Kammer 11A vorgesehen. Eine Filtrat-Einlassöffnung 14, die mit dem Schlammbehälter 8 in Verbindung steht, ist an jeder gegenüberliegenden Seitenwand der Filtratkammer 11 ausgebildet. Die Zufuhr von Schlamm in den Schlammbehälter 8 und die Austragung von Filtrat aus diesem sind so geregelt, dass der Flüssigkeitspegel von Schlamm im Schlammbehälter 8 immer über demjenigen in der Filtratkammer 11 liegt. Dies dient zur Filterung von Schlamm in dem Schlammbehälter 8 durch natürliche Strömung von der Filtrat-Einlassöffnung 14 über ein später beschriebenes Filtermittel in die Filtratkammer 11. Der Druck bei der Filterung kann durch Einstellen des Unterschieds zwischen dem Schlammpegel im Schlammbehälter 8 und dem Flüssigkeitspegel in der Filtratkammer 11 eingestellt werden. Ein Wehr 13 zum Halten eines konstanten Flüssigkeitspegels in der Filtratkammer 11 ist an der Grenze zur austrittsseitigen Kammer 11A der Filtratkammer 11 vorgesehen.
Zum Zweck der weiteren Verbesserung der Schlamm-Filtereffizienz können mehrere Filtratkammern 11 in dem Schlammbehälter 8 ausgebildet sein. Wenn mehrere Filtratkammern 11 ausgebildet sind, ist mindestens eine Filtrateinlassöffnung 14 in jeder Filtratkammer 11 ausgebildet. Es besteht keine spezielle Begrenzung hinsichtlich der Form der Filtrateinlassöffnung 14, sie sollte aber vorzugsweise in einer Gitterform im Hinblick auf die Festigkeit geformt sein.
Wie in 4 gezeigt ist, kann die Filtratkammer 11 vollständig in dem Schlammbehälter 8 vorgesehen sein. In diesem Fall kann ein Steigrohr 12A, das durch Verlängern des Filtrat-Austragsrohrs 12 in die Filtratkammer 11 und vertikales Anordnen und Anbringen eines Teleskopventils an dessen Vorderende dazu verwendet werden, wie 4 zeigt, immer einen konstanten Flüssigkeitspegel in der Filtratkammer 11 zu halten. Durch Vorsehen der Filtratkammer 11A vollständig innerhalb des Schlammbehälters 8 ist es möglich, die Schlammkonzentriervorrichtung kleiner zu dimensionieren.
Die Bezugsziffer 15 stellt ein Filtermittel dar, dessen unterer Teil in den Schlammbehälter 8 eingetaucht ist. Das Filtermittel 15 dient zum Filtern von in den Schlammbehälter eingeleitetem Schlamm und weist ein Filtertuch 18 auf, das ein Endlosband bildet, welches endlos in der Vertikalrichtung unter der Einwirkung eines Antriebsmittels 27 zwischen einer unteren Walze 16 und einer oberen Walze 17 umläuft, während es die Filtrateinführöffnung 14 bedeckt. Das Filtertuch 18 ist aus Polyester, Polypropylen oder dgl. hergestellt und dreht sich in einer Richtung und kontinuierlich, während es die Filtrateinlassöffnung 14 bedeckt.
Die Bezugsziffer 23 stellt einen Schlammverteilungsbehälter mit einer nach oben konisch erweiterten Form als Schlammeinleitmittel dar. Er ist an einer Seitenwand des Schlammbehälters 8 an der Abwärtsseite des Filtertuchs vorgesehen und hat ein Schlammzuführrohr 9. Ein einlassseitiges Wehr 28 ist an einer Schlammaustragsströmungsöffnung des Schlammverteilungsbehälters 23 vorgesehen. Infolgedessen wird von dem Schlammzuführrohr 9 zugeführter Schlamm gleichmäßig in der Breitenrichtung des Filtertuchs 18 in dem Schlammbehälter 8 zugeführt.
Die Bezugsziffer 24 stellt Feststoff-Abstreifmittel zum Entfernen von an dem Filtertuch 18 anhaftenden Feststoffmaterialien dar. Als Feststoff-Abstreifmittel 24 ist ein auf einem Schaber beruhendes Abstreifmittel mit einer Struktur zum Abstreifen von festen Schlammkuchen, die am Filtertuch 18 anhaften, mittels eines Schabers am erwünschtesten. Andere anwendbare Mittel umfassen Abstreifmittel, die auf Luft beruhen, d.h. Abstreifmittel zum Entfernen von an dem Filtertuch 18 anhaftenden Schlammkuchen durch Ausstoßen von Luft zu dem Filtertuch 18 hin, Abstreifmittel, die auf Vibration beruhen, d.h. Abstreifmittel zum Abstreifen von an dem Filtertuch 18 anhaftenden Schlammkuchen, indem das Filtertuch 18 mechanisch oder durch Ultraschallwellen in Vibration versetzt wird. Abgestreifte Feststoffmaterialien fallen in den Schlammbehälter 8 und werden von dem Austragsrohr 10 für konzentrierten Schlamm über das oben erwähnte austrittsseitige Wehr abgeführt.
Die Bezugsziffer 19 stellt Düsenreinigungsmittel zum Reinigen des Filtertuchs 18 dar. Das Reinigungsmittel 19 ist über dem Feststoff-Abstreifmittel 24 an der Schlammoberfläche auf der Aufwärtsseite des Filtertuchs im Schlammbehälter 8 installiert und beseitigt Feststoffmaterialien, die von dem Feststoff-Abstreifmittel 24 nicht abgestreift werden konnten, zusätzlich. Das Reinigungsmittel 19 sollte vorzugsweise ein auf Wasser basierendes Reinigungsmittel sein, d.h. das Reinigungsmittel zum Beseitigen von an dem Filtertuch anhaftenden Schlammkuchen durch Ausstoß von Wasser zum Filtertuch 18 hin. Bei der von dem Reinigungsmittel 19 durchgeführten Reinigung ausgetragenes Wasser wird von dem Reinigungs-Austragswasser-Rückgewinnungsmittel 26 zurückgewonnen.
Das Reinigungs-Austragswasser-Rückgewinnungsmittel 26 besteht aus einem kastenförmigen Aufnahmebehälter mit einer Deckenplatte einer oberen Öffnung und sammelt Reinigungs- Austragswasser durch Installieren des Reinigungsmittels 19 in diesem Aufnahmebehälter oder an der Oberseite des Aufnahmebehälters. Das so gesammelte Reinigungs-Austragswasser wird zu dem Schlammbehälter 8 auf der Abwärtsseite des Filtertuchs zur nochmaligen Filterung zurückgeführt.
Die Bezugsziffer 25 stellt einen Austragsbehälter für konzentrierten Schlamm dar, der als Austragsmittel für konzentrierten Schlamm dient, und hat ein Austragsrohr 10 für konzentrierten Schlamm. Der Austragsbehälter 25 für konzentrierten Schlamm hat ein austrittsseitiges Wehr 31 zum Zurückführen konzentrierten Schlamms, der in dem Schlammbehälter 8 konzentriert wird. Durch Installieren des austrittsseitigen Wehrs 31 so, dass es zu dem Schlammbehälter 8 auf der Seite des Schlammbehälters 8 an der Aufwärtsseite des Filtertuchs vorsteht, kann konzentrierter Schlamm gleichmäßig in der Breitenrichtung des Filtertuchs 18 durch natürliche Strömung gesammelt werden. Indem das austrittsseitige Wehr 31 ins Innere des Schlammbehälters 8 vorstehen gelassen wird, fallen die von dem Feststoff-Abstreifmittel 24 abgestreiften Feststoffe auf das austrittsseitige Wehr 31 und werden zusammen mit dem konzentrierten Schlamm gesammelt.
Die Bezugsziffer 21 stellt ein Filtertuch-Spannmittel mit einem Paar Streckwalzen 20 dar, die dem Filtertuch 18 eine angemessene Spannung verleihen. Da das Filtertuch 18 durch kontinuierliches Laufen über einen langen Zeitraum hinweg gedehnt werden kann, wird dem Filtertuch 18 durch das Filtertuch-Spannmittel 21 konstant eine angemessene Spannung vermittelt. Ein Mittel, das einen Luftzylinder einsetzt, ist als Filtertuch-Spannmittel 21 am erwünschtesten. Dieser Typ ermöglicht eine konstante Spannung des Filtertuchs 18 mit gleichmäßiger Kraft, und die Installation eines Spannungserfassungsmittels ermöglicht es, bei Zerreißen des Filtertuchs 18 eine Nothaltaktion vorzunehmen.
Das Vorsehen eines Verwerfungs-Verhinderungsmittels für das Filtertuch 18 ermöglicht es, einen stabilen Betrieb des Filtertuchs 18 aufrechtzuerhalten. Das Verwerfungs-Verhinderungsmittel sollte vorzugsweise ein Walzenspaltdruck-Verwerfungskorrekturmittel sein, das üblicherweise zum automatischen Aufspulen von Fasern oder Papier verwendet wird. Diese Vorrichtung korrigiert die Position des Filtertuchs 18 immer mittig durch Anordnen eines Paars Walzenspaltdruck-Verwerfungskorrektoren auf jeder Seite des Filtertuchs 18, so dass jeder der rechten und linken Walzenspalte das Filtertuch 18 zu dem Ende hin zieht, und wenn es durch irgendeine Ursache zu einer Verwerfung des Filtertuchs 18 kommt und das Tuch nach rechts oder links abdriftet, wird der Walzenspaltdruck auf der Abdriftseite verringert.
Die Bezugsziffer 22 stellt ein Dichtungsmittel zum Abdichten der Filtrat-Einlassöffnung 14 dar. Während die Filtrat-Einlassöffnung 14 gewöhnlich mit dem Filtertuch 18 bedeckt ist, kann sich Schlamm direkt in die Filtratkammer 11 mischen, ohne das Filtertuch an dem Breitenrichtungsende des Filtertuchs 18 zu passieren. Dies wird durch Verwendung des Dichtungsmittels 22 verhindert. Wenn das Dichtungsmittel 22 eingesetzt wird, ist es erwünscht, es gegen die Grenze zwischen dem Breitenrichtungsende des Filtertuchs 18 und der Filtrat-Einlassöffnung 14 zu drücken, so dass der Durchlauf des Filtertuchs nicht durch die Harzplatte verhindert wird.
Die Bezugsziffer 29 stellt ein organisches makromolekulares Koagulans-Zusatzmittel zum Zusetzen eines organischen makromolekularen Koagulans zu dem Schlamm dar. Zum Zusetzen des organischen makromolekularen Koagulans zu dem Schlamm ist es erwünscht, separat ein Lagermittel für das organische makromolekulare Koagulans bereitzustellen und das organische makromolekulare Koagulans in einer Linie in das Schlammzuführrohr 9 einzuspritzen.
Die Bezugsziffer 30 stellt das Zusatzmittel für anorganisches Koagulans dar, das notwendig ist, wenn dem Schlamm anorganisches Koagulans zugesetzt wird. Zum Zusetzen des anorganischen Koagulans zu Schlamm ist es erwünscht, separat ein Lagermittel für anorganisches Koagulans bereitzustellen, und das anorganische Koagulans in einer Linie in das Schlammzuführrohr 9 einzuspritzen.
Für das Zusetzen des Koagulans besteht das erwünschteste Verfahren darin, zunächst das anorganische Koagulans dem zu beseitigenden Schlamm zuzusetzen, und dann das organische makromolekulare Koagulans. Es ist auch möglich, ein Verfahren des gleichzeitigen Zusetzens des anorganischen Koagulans und des organischen makromolekularen Koagulans unter Berücksichtigung der Rohrleitung der Anlage anzuwenden, oder ein Verfahren des Zusetzens des organischen makromolekularen Koagulans zuerst und dann des Zusetzens des anorganischen Koagulans.
Das Verfahren zum Konzentrieren von Schlamm gemäß der vorliegenden Erfindung mittels der oben genannten Schlammkonzentriervorrichtung wird nun beschrieben.
Wenn der zu beseitigende Schlamm ausschließlich Schlamm ist, der in dem anfänglichen Absetzbecken erhalten wurde, oder ein Schlammgemisch eines überschüssigen Schlamms und des anfänglichen Schlamms aus dem Absetzbecken, umfasst das dem zu beseitigenden Schlamm zugesetzte Koagulans vorzugsweise ausschließlich ein organisches makromolekulares Koagulans. Bevorzugte organische makromolekulare Koagulantien, die von dem Zusetzmittel 29 für organisches makromolekulares Koagulans zugesetzt werden, umfassen ein kationisches Koagulans, ein nicht-ionisches Koagulans und ein anionisches Koagulans. Insbesondere wird ein kationisches Koagulans bevorzugt.
Wenn der abzuführende Schlamm ausschließlich überschüssigen Schlamm umfasst, oder wenn eine ausreichende Filterung und Konzentrierung nicht mit einem organischen makromolekularen Koagulans allein bewerkstelligt werden kann, wird ein organisches makromolekulares Koagulans und ein anorganisches Koagulans gleichzeitig verwendet. Das anorganische Koagulans, das dem Schlamm zuzusetzen ist, sollte vorzugsweise ein Koagulans sein, das hauptsächlich Eisen oder Aluminium aufweist, wobei ein Poly-Eisensulfat besonders wegen der Möglichkeit bevorzugt ist, es gegen Gestank und zur Beseitigung von Phosphor einzusetzen.
Das Verhältnis des Zusatzes des anorganischen Koagulans, das mit den Eigenschaften von Schlamm variiert, sollte vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 30 % in bezug auf den Feststoffgehalt in Schlamm sein, oder besonders bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 15 %.
Das Zusetzverhältnis des organischen makromolekularen Koagulans, das mit den Eigenschaften von Schlamm variiert, sollte vorzugsweise in einem Bereich von 0,01 bis 0,2 % in bezug auf den Feststoffgehalt im Schlamm liegen, wenn gleichzeitig ein anorganisches Koagulans verwendet wird, oder besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,05 bis 0,1 %. Wenn ausschließlich das organische makromolekulare Koagulans verwendet wird, liegt der bevorzugte Bereich zwischen 0,1 und 0,3 % in bezug auf den Feststoffgehalt in Schlamm, oder besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 0,2 %.
Der Schlamm, dem entweder das anorganische Koagulans oder das organische makromolekulare Koagulans oder beide zugesetzt worden sind, wird von dem Schlammzuführrohr 9 in den Schlammverteilungsbehälter 23 eingeleitet. Da ein einlassseitiges Wehr 28 in dem Schlammverteilungsbehälter 23 vorgesehen ist, wird Schlamm gleichmäßig in der Breitenrichtung des Filtertuchs 18 in den Schlammbehälter 8 eingeleitet.
Wenn das Schlammgemisch in den Schlammbehälter 8 strömt, werden Feststoffe in dem Schlammgemisch durch das kontinuierlich durchlaufende Filtertuch 18 gefiltert, und das Filtrat strömt natürlich von der Filtrat-Einlassöffnung 14 in die Filtratkammer 11. Da das Filtertuch 18 läuft, während es die Filtrateinlassöffnung 14 bedeckt, und zusätzlich ein Dichtungsmittel vorgesehen ist, besteht kein Risiko, dass das Schlammgemisch im Schlammbehälter 8 direkt in die Filtratkammer 11 strömt. Infolgedessen wird das Schlammgemisch in dem Schlammbehälter 8 allmählich von der Filtertuch-Abwärtsseite zu der Filtertuch-Aufwärtsseite hin konzentriert.
Der so konzentrierte Schlamm passiert das austrittsseitige Wehr 31, das im Schlammbehälter 8 an der Filtertuch-Aufstiegseite vorgesehen ist, und wird aus dem Schlammbehälter 8 über das Austragsrohr 10 für konzentrierten Schlamm ausgetragen. Andererseits wird das in die Filtratkammer 11 strömende Filtrat über das Wehr 13 im Fall der Schlammkonzentriervorrichtung gemäß 1 ausgetragen, und über das Steigrohr 12A im Fall der Schlammkonzentriervorrichtung gemäß 4, und zwar von dem Filtrat-Austragsrohr 12 zur Außenseite der Filtratskammer 11, und gesammelt. In allen Fällen wird der Filtratpegel in der Filtratkammer 11 durch das Wehr 13 oder das Steigrohr 12A konstant gehalten.
Bei fortscheitender Filterung haften Schlammkuchen an dem Filtertuch 18 und sammeln sich dort an. Diese Schlammkuchen werden allmählich von dem Feststoff-Abstreifmittel 24 abgestreift, von dem austrittsseitigen Wehr 31 des Schlammbehälters 8 nach außen abgeführt und zusammen mit konzentriertem Schlamm gesammelt. Während der Großteil der anhaftenden Schlammkuchen von dem Feststoff-Abstreifmittel 24 abgestreift wird, werden nicht abgestreifte Schlammkuchen allmählich von dem Reinigungsmittel 19 entfernt und regeneriert. Die Filtereffizienz des Filtertuchs 18 wird daher nie verringert und das Filtermittel 15 wird konstant und stabil betrieben.
Da von dem Reinigungsmittel 19 erzeugtes Reinigungs-Austragswasser von dem Sammelmittel 26 für Reinigungs-Austragswasser gesammelt wird, wird der konzentrierte Schlamm nie an der Filtertuch-Aufwärtsseite infolge des Einmischens von Reinigungs-Austragswasser in den Schlammbehälter 8 auf der Filtertuch-Aufwärtsseite verdünnt. Reinigungs-Austragswasser, das von dem Sammelmittel 26 für Reinigungs-Austragswasser gesammelt wurde, wird zu dem Schlammbehälter auf der Filtertuch Aufwärtsseite zurückgeführt und nochmals gefiltert.
Wenn ein Schlammgemisch durch Hinzufügen eines Koagulans zu diesem abgeführt wird, hat das Filtrat eine größere Klarheit als wenn dieses ohne Zusetzen eines Koagulans abgeführt wird. Wenn Wasser für das Reinigungsmittel 19 verwendet wird, kann daher das Filtrat in der Filterkammer 11 als Reinigungswasser verwendet werden. Indem auf diese Weise das Filtrat in der Filterkammer 11 verwendet wird, ist es möglich, ein Ansteigen des Verbrauchs von Abwasser zu vermeiden.
Das Vorsehen des Filtertuch-Spannmittels 21 und des Filtertuchverwerfungs-Verhinderungsmittels eliminiert das Risiko des Ausbrechens oder Verwerfens des Filtertuchs 18 auch bei Auftreten einer Streckung des Filtertuchs 18. Dies gestattet es, einen kontinuierlichen Durchlauf des Filtertuchs 18 zu erreichen und damit einen sicheren Betrieb über einen langen Zeitraum zu gewährleisten. Selbst bei einem Zerreißen des Filtertuchs kann die Vorrichtung im Nothalt gestoppt werden, womit in der Praxis bemerkenswerte Vorteile geboten werden.
Hinsichtlich der automatischen Steuerung der Vorrichtung wird es möglich, eine kontinuierliche Beseitigung mit einer konstanten Feststoffkonzentration des konzentrierten Schlamms durchzuführen, wodurch der Dehydriervorgang bei dem nächsten Dehydrierschritt erleichtert wird, indem ein Feststoffkonzentrations-Erfassungsmittel und ein Zuführbetrag-Erfassungsmittel des von der Schlammkonzentriervorrichtung zugeführten Schlamms bereitgestellt wird, und zusätzlich ein Mittel zum Erfassen der Schlammkonzentration und der Austragsmenge des von der Filtratkammer 11 ausgetragenen Filtrats bereitgestellt wird.
Wenn Schlamm mittels der oben genannten Schlammkonzentriervorrichtung konzentriert wird, kann eine Säure zusätzlich zu dem dem Schlamm zugesetzten Koagulans hinzugeführt werden.
Die Säure sollte vorzugsweise Schwefelsäure oder Salzsäure sein. Wenn das verwendete Koagulans auf Schwefelsäure basiert, ist es jedoch erwünscht, Schwefelsäure zu verwenden, und Salzsäure im Fall eines auf Salzsäure basierenden Koagulans zu verwenden. Die Kombination von Polyeisensulfat und Schwefelsäure ist besonders bevorzugt.
Die Zuführmenge der Säure wird durch Messung des pH des Überstandswassers, des getrennten Wassers oder des Filtrats aus der oben genannten Schlammkonzentriervorrichtung eingestellt, so dass der pH einen bestimmten Wert aufweist (von 4 bis 6). Da dies eine konstante Zuführmenge des anorganischen Koagulans gewährleistet, ist es möglich, die Zuführmenge des anorganischen Koagulans zu verringern und eine stabile Feststoff/Flüssigkeitstrennung und -konzentrierung durchzuführen.
Das Verfahren zum Zusetzen des Koagulans und der Säure zu Schlamm umfasst, wie 5 zeigt, die Schritte des Bereitstellens eines Speicherbehälters 32 für anorganisches Koagulans und eines Speicherbehälters 33 für Säure, wobei die Säure in dem Säurespeicherbehälter 33 in eine Rohrleitung 36 oder eine Rohrleitung 37 mit einer Speisepumpe 38 mittels einer Speisepumpe 35 geschickt wird, in der Schlamm und das anorganische Koagolans gemischt werden und das sich ergebende Gemisch zu dem Schlammkonzentrator geleitet wird. Der Punkt, an dem die Säure in die Pipeline 36 über die Pipeline 34 eingespeist wird, kann vor oder nach dem Zuführpunkt des anorganischen Koagulans in die Pipeline 36 von der Pipeline 37 liegen. Vorzugsweise sollte er vor der Zufuhr des anorganischen Koagulans liegen, wie in 5 gezeigt ist.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen weiter beschrieben.
(Beispiel 1)
Ein Schlammgemisch, das ein Gemisch von Schlamm in einem Primär-Absetzbehälter und eines Überschussschlamms aus einer Abwasseraufbereitungsanlage umfasst (Feststoffgehalt im Überschussschlamm: 50 %), wurde konzentriert. Das Schlammgemisch hatte eine SS-Konzentration von 0,5 % (im Durchschnitt). Ein kationisches Koagulans wurde als organisches makromolekulares Koagulans in einer feststehenden Menge von 0,1 % relativ zu der Feststoffkonzentration zugesetzt. Zum Vergleich wurde eine Konzentrierung durch Zusetzen eines anorganischen Koagulans (nur Polyeisensulfat) in einer feststehenden Menge von 15 % relativ zu der Feststoffkonzentration zugesetzt. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
Wie aus Tabelle 1 zu ersehen ist, ist im Fall des Beispiels der vorliegenden Erfindung die SS-Konzentration des Filtrats niedriger, mit einer besseren Konzentrationseffizienz, und der Durchsatz ist größer im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel.
(Beispiel 2)
Überschüssiger Schlamm aus einer Abwasseraufbereitungsanlage wurde konzentriert. Der überschüssige Schlamm hatte eine SS-Konzentration von 0,8 (durchschnittlich). Als anorganisches Koagulans wurde Polyeisensulfat in einer feststehenden Menge von 15 % relativ zu dem Feststoffgehalt zugesetzt. Als organisches makromolekulares Koagulans wurde ein kationisches Koagulans in einer feststehenden Menge von 0,05 % relativ zu dem Feststoffgehalt zugesetzt. Als Vergleichsbeispiel wurde eine Konzentrierung durch Hinzufügen nur eines anorganischen Koagulans (Polyeisensulfat) in einer Menge von 15 % relativ zum Feststoffgehalt durchgeführt. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2
Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, ist im Fall des Beispiels der vorliegenden Erfindung die SS-Konzentration von Überstandswasser geringer, mit einer besseren Konzentrationseffizienz, und der Durchsatz ist größer als im Vergleichsbeispiel.
Ein weiteres Beispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Säure dem Schlamm zugesetzt wurde und der Schlamm in der oben genannten Schlammkonzentriervorrichtung konzentriert wurde, wird nun beschrieben.
(Beispiel 3)
Ein Schlammgemisch, das ein Gemisch aus Schlamm in einem Primär-Absetzbehälter und einem Überschussschlamm aus einer Abwasseraufbereitungsanlage umfasste, wurde durch das Schwerkraft-Konzentrierungsverfahren konzentriert. Das Schlammgemisch hatte eine SS-Konzentration von 0,9 % (im Durchschnitt), und ein PO₄-P-Konzentration von 36 mg/l. Schwefelsäure wurde als Säure hinzugefügt, so dass ein Überstandswasser einen pH von 6 aufwies. Polyeisensulfat wurde als Koagulans in einer feststehenden Menge von 15 relativ zu dem Feststoffgehalt zugesetzt. Als Vergleichsbeispiel wurde Schlamm durch Zusetzen nur eines Koagulans (Polyeisensulfat) in einer feststehenden Menge von 20 % relativ zu dem Feststoffgehalt zugesetzt, ohne eine Säure oder ein weiteres Koagulans hinzuzufügen. Das Ergebnis ist in Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
Wie aus Tabelle 3 hervorgeht, war bei dem Beispiel der vorliegenden Erfindung, in dem eine Säure und ein Koagulans zugesetzt wurden, die SS-Konzentration von Überstandswasser geringer, mit einer besser Konzentrationseffizienz, und PO₄-P konnte im Vergleich zu dem Fall ohne Hinzufügung einer Säure oder eines Koagulans sowie zu dem Fall mit Zusetzen nur eines Koagulans in ausreichender Menge beseitigt werden.
(Beispiel 4)
Überschussschlamm einer Abwasseraufbereitungsanlage wurde durch das Zentrifugal-Konzentrierungsverfahren konzentriert. Der Überschussschlamm hatte eine SS-Konzentration von 0,8 % (durchschnittlich) und eine PO₄-P-Konzentration von 34 mg/l. Schwefelsäure wurde als Säure hinzugefügt, so dass die getrennte Flüssigkeit einen pH von 5 aufwies. Polyeisensulfat wurde als Koagulans in einer feststehenden Menge von 15 % relativ zu dem Feststoffgehalt zugesetzt. Als Vergleichsbeispiel wurde eine Konzentrierung durch Zusetzen nur eines Koagulans (Polyeisensulfat) in einer feststehenden Menge von 20 % ohne Zusetzen einer Säure oder eines (weiteren) Koagulans durchgeführt. Das Ergebnis ist in Tabelle 4 dargestellt.
Tabelle 4
Wie aus Tabelle 4 hervorgeht, war bei dem Beispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Säure und ein Koagulans zugesetzt werden, die SS-Konzentration von Überstandswasser geringer, mit einer besseren Konzentrationseffizienz, und PO₄-P konnte in ausreichender Menge im Vergleich zu dem Fall ohne Zusetzen einer Säure oder eines Koagulans und zu dem Fall mit Zuseten nur eines Koagulans in ausreichender Menge beseitigt werden.
(Beispiel 5)
Ein Schlammgemisch, das sich aus dem Mischen von Schlamm in einem Primär-Absetzbehälter und einem Überschussschlamm einer Abwasseraufbereitungsanlage ergab, wurde mittels des oben erwähnten Tuchfilterung-Konzentrators konzentriert. Das Schlammgemisch hatte eine SS-Konzentration von 0,3 % (im Durchschnitt) und eine PO₄-P-Konzentration von 41 mg/l. Schwefelsäure wurde als Säure zugesetzt, so dass das Filtrat einen pH von 5,5 aufwies. Polyeisensulfat wurde als Koagulans in einer feststehenden Menge von 15 % relativ zu dem Feststoffgehalt zugesetzt. Als Vergleichsbeispiel wurde nur ein Koagulans (Polyeisensulfat) in einer feststehenden Menge von 20 % relativ zu dem Feststoffgehalt zugesetzt. Schlamm wurde als weiteres Vergleichsbeispiel ohne Zusetzen einer Säure oder eines Koagulans konzentriert. Das Ergebnis ist in Tabelle 5 dargestellt.
Tabelle 5
Wie aus Tabelle 5 zu erkennen ist, war bei dem Beispiel der vorliegenden Erfindung, in dem eine Säure und ein Koagulans zugesetzt wurden, die SS-Konzentration von getrennter Flüssigkeit geringer, mit einer besseren Konzentrationseffizienz, und PO4-P konnte im Vergleich zu dem Fall ohne Zusetzen einer Säure oder eines Koagulans und zu dem Fall mit Zusetzen nur eines Koagulans in ausreichender Menge beseitigt werden.
Im folgenden wird eine weitere Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
6 ist eine perspektivische Ansicht, von der Filtertuch-Abwärtsseite aus betrachtet, die eine weitere Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei ein Mittel zum gleichmäßigen Zuführen von Schlamm vorgesehen ist; 7 ist eine Schnittansicht, die eine andere Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei ein Mittel zum gleichmäßigen Zuführen von Schlamm vorgesehen ist; 8 ist eine perspektivische Ansicht, von der Filtertuch-Abwärtsseite aus betrachtet, die eine weitere Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei eine Filtratkammer in dem Schlammbehälter vorgesehen ist; 9 ist eine perspektivische Ansicht, von der Filtertuch-Aufwärtsseite aus betrachtet, die eine weitere Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei ein Mittel zum gleichmäßigen Austragen von Schlamm vorgesehen ist; 10 ist eine Schnittansicht, die eine weitere Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei ein Mittel zum gleichmäßigen Austragen von Schlamm vorgesehen ist; 11 ist eine Schnittansicht, die eine Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung mit Reinigungssprühdüsen darstellt, die in versetzter Form angeordnet sind; 12 ist eine Draufsicht, die ein Reinigungsmittel mit in versetzter Form angeordneten Reinigungssprühdüsen darstellt; 13 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Reinigungsmittels mit in versetzter Form angeordneten Reinigungssprühdüsen; 14 ist eine Draufsicht, die ein Reinigungsmittel mit Schwingungs-Reinigungssprühdüsen darstellt; und 15 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Reinigungsmittels mit Schwingungs-Reinigungssprühdüsen.
In den 6 bis 11 stellen die gleichen Bezugsziffern wie in 1 bis 4 die gleichen Komponenten dar, und eine detaillierte Beschreibung hiervon entfällt. Im einzelnen stellt die Bezugsziffer 8 einen Schlammbehälter dar, 9 ein Schlammzuführrohr, 10 ein Austragsrohr für konzentrierten Schlamm, 11 eine Filtratkammer, 11A eine austrittsseitige Kammer, 12 ein Filtrataustragsrohr, 12A ein Steigrohr, 13 ein Wehr, 14 eine Filtrateinleitöffnung, 15 ein Filtermittel, 16 eine untere Walze, 17 eine obere Walze, 18 ein Filtertuch, 19 ein Reinigungsmittel, 20 eine Spannwalze, 21 ein Filtertuch- Spannmittel, 22 ein Dichtungsmittel, 23 einen Schlammverteilungsbehälter, 24 ein Feststoff-Abstreifmittel, 25 einen Behälter zum Austragen von konzentriertem Schlamm, 26 ein Sammelmittel von Reinigungs-Austragswasser, 27 ein Antriebsmittel und 28 ein einlassseitiges Wehr.
Die Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß den 6 bis 11 ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zum gleichmäßigen Zuführen von Schlamm in dem Schlammverteilungsbehälter 23 vorgesehen ist. Das Mittel zum gleichmäßigen Zuführen von Schlamm umfasst eine Kombination einer Strömungseinstellvorrichtung 39 mit dem einlassseitigen Wehr 28, das an dem Schlammströmungsausgang des Schlammverteilungsbehälters 23 vorgesehen ist, es ist aber auch die Strömungseinstellvorrichtung 39 für sich allein einsetzbar. Das einlassseitige Wehr 28 ist ein eingetauchtes Wehr, so dass es den Kohäsionszustand von Schlamm aufrecht erhält. Die Strömungseinstellvorrichtung 39 ist zu einer zylindrischen Form ausgebildet, um eine reibungslose Zufuhr von Schlamm sicherzustellen. Der von dem Schlammzufuhrrohr 9 durch das Mittel zum gleichmäßigen Zuführen von Schlamm eingeleitete Schlamm wird gleichmäßig in der Breitenrichtung des Filtertuchs 18 in den Schlammbehälter 8 eingeleitet.
Ein weiteres Merkmal der Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung liegt in dem Reinigungsmittel 19. Das Reinigungsmittel 19 muß eine Struktur aufweisen, die eine Reinigung der Oberfläche und der Rückseite des Filtertuchs 18 ermöglicht und eine ungleichmäßige Reinigung vermeidet. In dem Reinigungsmittel 19 mit einer solchen Struktur, beispielsweise dem in 12 und 13 gezeigten, ist horizontal auf der Innenseite ein Verteilerrohr 19B mit mehreren innenseitigen Sprühdüsen 19A, die daran in bestimmten Abständen angebracht sind, (in der Filtertuch-Breitenrichtung) an der Innenseite des Filtertuchs 18 angeordnet, und zwei außenseitige Verteilerrohre 19D, die jeweils mehrere außenseitige Sprühdüsen 19C aufweisen, welche in bestimmten Abständen angebracht sind, sind horizontal (in der Filtertuch-Breitenrichtung) an der Außenseite des Filtertuchs 18 angeordnet, und außenseitige Sprühdüsen 19C des benachbarten außenseitigen Verteilerrohrs 19D sind alternierend in versetzter Form angeordnet. Mehrere innenseitige Verteilerrohre 19B können mit in versetzter Form angeordneten innenseitigen Sprühdüsen 19A angeordnet sein. Oder mehrere Verteilerrohre können innen und außen angeordnet sein, und zwar mit innenseitigen und außenseitigen Sprühdüsen, die in versetzter Form angeordnet sind. Ferner können mehrere Sprühdüsen 19A in versetzter Form an einem einzelnen Verteilerrohr 19B angeordnet sein.
Wie in 14 und 15 gezeigt ist, kann das außenseitige Verteilerrohr 19D horizontal in Schwingung versetzt werden (in einer Filtertuch-Breitenrichtung). In diesem Fall kann das innenseitige Verteilerrohr 19B in Schwingung versetzt werden, oder es können sowohl das innere als auch das äußere Verteilerrohr 19B bzw. 19D in Schwingung versetzt werden.
Ein weiteres Merkmal der Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass das Mittel zum einheitlichen Austragen von Schlamm in dem Austragsbehälter 25 für konzentrierten Schlamm vorgesehen ist. Wie in 9 und 10 gezeigt ist, umfasst das Mittel zum gleichmäßigen Austragen von Schlamm eine Walze 40 und einen Schaber 41, der als Ablagerungs-Abstreifmittel dient, welcher eine an der Walze 40 anhaftende Ablagerung abstreift. Das Mittel zum gleichmäßigen Austragen von Schlamm trägt die Ablagerung zwangsläufig gleichzeitig mit dem konzentrierten flüssigen Abfall aus, so dass verhindert wird, dass in dem konzentrierten flüssigen Abfall, der von dem austrittsseitigen Wehr 31 ausgetragen wird, gemischte Ablagerungen an dem austrittsseitigen Wehr 31 anhaften und ein Hindernis bei der Austragung des konzentrierten flüssigen Abfalls bilden. Da der konzentrierte flüssige Abfall mit einer hohen Konzentration in seiner Fluidität schwach ist, ist es notwendig, diesen von dem Schlammbehälter 8 gleichmäßig in der Breitenrichtung des Schlammbehälters 8 auszutragen. Die Walze 40 des Mittels zur gleichmäßigen Austragung von Schlamm ist daher horizontal parallel zu dem austrittsseitigen Wehr 31 installiert. Die Walze 40 wird durch ein Antriebsmittel 42 oder zusammen mit dem Antriebsmittel 27 gedreht.
Ein weiteres Merkmal der Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass gemäß 7 der Abstand zwischen der Innenwandfläche des Schlammbehälters 8 auf der Austragsseite von konzentriertem Schlamm und der Außenfläche des Filtertuchs 18 kürzer ist als der Abstand zwischen der Innenwandfläche des Schlammbehälters 8 an der Schlammzuführseite und der Außenfläche des Filtertuchs 18. Genauer gesagt trägt der erstere 1/3, und der letztere 1/5. Dieser gestattet eine stabile Austragung, auch wenn eine hohe Schlammkonzentration vorhanden ist.
Die Konfiguration mit den oben erwähnten Merkmalen ist natürlich auch auf die in den 1 bis 4 gezeigte Schlammkonzentriervorrichtung anwendbar.
Gemäß der vorliegenden Erfindung nach obiger Beschreibung werden die folgenden Vorteile geboten:

(1) Da eine Feststoff-/Flüssigkeitstrennung und Konzentration von Schlamm einer Abwasseraufbereitungsanlage kontinuierlich in großer Menge durchgeführt werden kann, ist die Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung anstelle einer herkömmlichen mechanischen Konzentrieranlage wie z.B. einem Schwerkraft-Verdickungsbehälter oder einem Zentrifugalkonzentrator anwendbar;
(2) die Schlammkonzentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung hat eine hohe Beseitigungskapazität pro Installationsfläche und erfordert nur einen geringen Energieverbrauch. Wenn sie daher anstelle eines herkömmlichen Schwerkraft-Verdickers angewandt wird, ist es möglich, die Installationsfläche, die bisher erforderlich war, stark zu verringern, und wenn sie anstelle eines herkömmlichen Zentrifugalkonzentrators angewandt wird, können die Entsorgungskosten stark gesenkt werden.
(3) Die Feststoff- und Phosphor-Konzentrationen von Filtrat können im Vergleich zum Fall des herkömmlichen mechanischen Konzentrators stark gesenkt werden.
(4) Eine stabile Konzentration von konzentriertem Schlamm ist verfügbar, die nicht von den Eigenschaften des Schlamms abhängt. Es ist daher möglich, den Dehydrator sicher während des Dehydrierschritts der letzten Stufe des Prozesses zu betreiben und die Dehydriervorrichtung kleiner zu dimensionieren.

Claims

Schlammkonzentriervorrichtung mit einem Schlammbehälter (8) zum Aufnehmen von Schlamm, einem Filtermittel (15) mit einem Filtertuch (18), das eine Form eines Endlosbandes aufweist, das zwischen mehreren Rollen (16, 17) umläuft, wobei zumindest die unterste der Rollen (16, 17) so positioniert ist, dass sie in den Schlamm eingetaucht ist, einer Filtratkammer (11) mit einer Filtrat-Einlaßöffnung (14), durch die Filtrat von dem Filtermittel (15) in die Filtratkammer (11) strömen kann, wobei das Filtertuch (18) in engem Kontakt mit der Filtrateinlassöffnung (14) gehalten wird, einem Waschmittel (19) zum Waschen des Filtertuchs (18), einem Schlammeinleitmittel (23) zum Einleiten von Schlamm in den Schlammbehälter (8), wobei das Schlammeinleitmittel (23) nahe einem oberen Ende der Filtrateinleitöffnung (14) vorgesehen ist, und einem Schlammkonzentrat-Austragungsmittel (25), durch das Schlamm aus dem Schlammbehälter (8) ausgetragen wird, wobei das Schlammaustragungsmittel (25) an einer Position vorgesehen ist, die im wesentlichen dem Schlammeinleitmittel (23) gegenüber liegt, wobei sich das Filtertuch (18) dazwischen befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlammkonzentriervorrichtung ferner ein Mittel aufweist, um einen Flüssigkeitspegel in der Filtratkammer (11) im wesentlichen konstant zu halten, und das Mittel, um einen Flüssigkeitspegel in der Filtratkammer (11) im wesentlichen konstant zu halten, umfaßt: a) ein Wehr (13), das an einer Grenze zwischen der Filtratkammer (11) und einer Austrittskammer (11A) vorgesehen ist, in die das Filtrat aus der Filtratkammer (11) strömt, bevor es ausgetragen wird, oder b) ein Steigrohr (12A), das sich vertikal in der Filtratkammer (11) erstreckt und mit einem Austragungsrohr (12) in Verbindung steht, durch das das Filtrat aus der Filtratkammer (11) ausgetragen wird.
Schlammkonzentriervorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem Koagulans-Zusetzmittel (29) zum Zusetzen eines Koagulans zu dem in den Schlammbehälter (8) geleiteten Schlamm, und ein Säure-Zusetzmittel zum Zusetzen einer Säure zu dem in den Schlammbehälter (8) geleiteten Schlamm.
Schlammkonzentriervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Säure schwefelige Säure ist und das anorganische Koagulans Polyeisensulfat ist.
Schlammkonzentriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Schlammeinleitmittel (23) ein Mittel (28) zur gleichmäßigen Zufuhr von Schlamm umfaßt, das bewirkt, dass der Schlamm gleichmäßig in den Schlammbehälter (8) in einer Breitenrichtung des Filtertuchs (18) geleitet wird.
Schlammkonzentriervorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Mittel zum gleichmäßigen Zuführen von Schlamm mindestens ein eingetauchtes Wehr (28) und eine Strömungseinstellvorrichtung (39) umfaßt.
Schlammkonzentriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Abstand zwischen einer Innenwandfläche des Schlammbehälters (8) an einer Austragungsseite konzentrierten Schlamms und einer Außenfläche des Filtertuchs (18) kleiner ist als ein Abstand zwischen einer Innenwandfläche des Schlammbehälters (8) an einer Schlammzuführseite und einer Außenfläche des Filtertuchs (18).
Schlammkonzentriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner mit einem Mittel (40) zum gleichmäßigen Austragen von Schlamm zur gleichmäßigen Austragung des Schlamms aus dem Schlammbehälter (8) in der Breitenrichtung des Schlammbehälters (8).
Schlammkonzentriervorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Mittel zur gleichmäßigen Austragung von Schlamm stromab eines Austrittswehrs (31) des Austragungsmittels (25) für konzentrierten Schlamm vorgesehen ist und eine Rolle bzw. Walze (40) sowie ein Ablagerungs-Abstreifelement (41) aufweist.
Schlammkonzentriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Waschmittel (19) mehrere Reinigungssprühdüsen (19A, 19C) aufweist, die in versetzter Form angeordnet sind und von einem oder mehreren Verteilerrohren (19B, 19D) versorgt werden.
Schlammkonzentriervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Waschmittel (19) schwingen kann.