DE9417411U1 - Reaktor zur Herstellung von Tensiden aus Klärschlämmen - Google Patents

Reaktor zur Herstellung von Tensiden aus Klärschlämmen

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Description

20.10.1994 PA-Bo (ROSElB)
ROSE & OLIAS OHG Maschinenhandel und Dienstleistungen D-16269 Wriezen, Schulzendorfer Str.5
Reaktor zur Herstellung von Tensiden aus Klärschlammen
Die Erfindung betrifft einen Reaktor zur Herstellung von Tensiden aus Klärschlammen, der durch seinen Aufbau und seine Funktion zum Einsatz in verschiedenen Aufbereitungsanlagen für Klärschlamme, Faulschlamme aus der Bereinigung von Seen und anderen Gewässern oder anderen tierischen und pflanzlichen Abprodukten geeignet ist.
Aus der Literatur sind eine Vielzahl von Verfahren und Ausrüstungen zur Behandlung von Klärschlamm, Gülle und Abwasserprodukten aus der Landwirtschaft bekannt, wovon ein großer Teil bisher umgesetzter Modelle mit zu hohem technischen Aufwand realisiert wurden. So zum Beispiel durch den Einsatz der Membranfiltertechnik, Verfahren der Schlammeindickung sowie kostenaufwendige chemische Verfahren zur Schadstoffelimination.
In DE 3 8 43 789 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung besonders von Gülle beschrieben, das sich dadurch auszeichnet, daß die Gülle einer anaeroben Vergärung unter Erzeugung von Biogas unterworfen wird. Hierzu werden aus der Gülle die Feststoffe abgetrennt, die Dünngülle kontinuierlich einem mit Bakterien immobilisierten Festbett-Durchfluß-Reaktor zugeführt, wobei aus diesem das anfallende Biogas und die Abfallprodukte abgeführt werden.
Nachteilig bei diesem Verfahren ist es, daß die gesamte Gülle auf einen pH-Wert > 11 eingestellt werden muß. Die gewonnenen Feststoffe müssen nach der vorgeschlagenen zwei- oder mehrstufigen Zentrifugation (die einen hohen anlagentechnischen Aufwand darstellen) neutralisiert werden, um als Düngemittel Verwendung finden zu können, das erhaltene Filtrat muß ebenfalls neutralisiert werden, bevor es einer üblichen Wasseraufbereitung unterzogen werden kann. Desweiteren ist durch die mehrfache starke pH-Wert-Regulierung der Aufwand an zuzugebenden Chemikalien, die wieder als Abfall beseitigt werden müssen, sehr hoch.
In DE-OS 37 23 851 wird ferner ein Biogasreaktor mit trichterförmigen Trennelementen beschrieben. Der Trichter ist von einem zylinderförmigen Mantel derart umgeben, daß zwischen Mantel und Reaktorwand ein Ringkanal und zwischen Mantel und Trichter ein Ga s s amme 1 raum ausgebildet ist, aus dem Gas über eine Abführleitung abgeführt wird. Hierbei wirkt sich nachteilig aus, daß durch die Ansaugwirkung der Zirkulationsstromung auf dem Weg von der Trichterspitze zum außen liegenden Ringkanal
D ·
die aufsteigenden Gasblasen abgefangen und direkt in den äußeren Ringkanal geleitet werden, so daß die Abscheideleistung verringert wird.
DE-OS 39 19 001 beschreibt ein Verfahren und eine Anlage zur Verwertung von Klärschlamm, nach denen Klärschlamm mit saugfähigen zellulosehaltigen Faserstoffen aus Abfallaufbereitungsanlagen vermischt wird, dadurch entwässert und anschließend als stapel- oder schüttfähiges Material biogen getrocknet wird, um so als Bodenverbesserungsmittel Verwendung zufinden.
Eine Trocknungsanlage und ein Verfahren zum Trocknen von Klärschlamm wird in DE-OS 40 16 100 beschrieben, wonach der Klärschlamm in einem Behälter in Form einer stabil geschichteten Klärschlammsäule im Gegenstrom mit Luft getrocknet wird, DE-OS 41 41 639 beschreibt ein Verfahren zur Umwandlung von Klärschlamm unter Zusatz verschiedener organischer oder anorganischer Flockungsmittel in ein deponiefähiges Substrat und nach DE-OS 42 26 487 wird Klärschlamm aus kommunalen oder industriellen Abwässern thermisch entsorgt.
Alle Lösungen richten sich dabei auf die Entsorgung von Klärschlamm durch anlagentechnisch aufwendige Verfahren, nicht aber darauf, den Klärschlamm in ein flächendeckendes, bisher meist nur synthetisch hergestelltes Produkt umzuwandeln.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Reaktor zur Herstellung von Tensiden aus Klärschlamm zu entwickeln, der in den verschiedensten Aufbereitungsanlagen zur Entsorgung oder Umwandlung anfallender Abfallmassen einsetzbar ist, seriell oder partiell in den in vorhandenen Aufbereitungsanlagen ablaufenden Prozeß zuschaltbar ist und in dem aus mikrobiellen Abfallmassen hochwertige Tenside herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird durch die Festlegung der konstruktiven Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruchs gelöst. Weitergehende Merkmale sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Reaktor wirkungsvoll in den Funktionsablauf bestehender Aufbereitungsanlagen für unterschiedliche Abfallmassen einsetzbar ist und entsprechend des Bedarfes an hochwertigen Tensiden dauernd oder zeitweise in den Verfahrensablauf einbezogen werden kann, so daß er sich auch insbesondere für die Nachrüstung bestehender Anlagen eignet.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispieles, der Zeichnung und den Ansprüchen zu entnehmen.
• ·
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen
Fig.l den Reaktoraufbau im Schnitt und Fig.2 die zugehörigen Anlagenteile.
Der dargestellte Tensidreaktor l aus einem gegenüber basischen Medien beständigen Edelstahlblech ist mit einer Bodenplatte 2 und einem Behälterdeckel 3 verschlossen, wobei der Behälterdeckel 3 lösbar auf einem, mit der Reaktorwand 1 fest verbundenen Montagering 4 angeordnet ist.
Im unteren Teil des Tensidreaktors 1 ist eine elektrische Heizung 6 zur Einstellung der erforderlichen Prozeßtemperatur, die Austragsleitung 11 sowie ein Rückschlagventil 13 zum Propylenoxideintrag, angeordnet.
Auf dem Behälterdeckel 3 ist ein Rührwerk 5 zur intensiven Vermischung des Ausgangsproduktes und der Zusatzstoffe, eine verschließbare Eintropföffnung 10 für die Zufuhr eventuell erforderlicher Katalysatoren, ein Füllstandsmesser 12 und ein Edelstahlrohr 7 zur Ableitung eventuell entstehender Gase, angeordnet.
Der Tensidreaktor 1 wird über die Einfüllöffnung 8 mit dem zu verarbeitenden Klärschlamm oder anderen Ausgangsprodukten gefüllt, die zur Neutralisierung geeigneten Zusatzstoffe werden über die Eintropf öffnung 10 und das Propylenoxid über das Rückschlagventil 13 zugegeben und mittels Rührwerk 5 intensiv vermischt, wobei über die elektrische Heizung 6 die erforderliche Prozeßtemperatur eingestellt wird.
Eine sich durch den Verarbeitungsprozeß eventuell bildende Schaumdecke wird mittels der Schaumzerstörer 9 beseitigt. Die aufsteigenden Gase werden durch das Edelstahlrohr 7 teilweise kondensiert und gelangen in den Reaktor 1 zurück. Nicht kondensierende Gase werden über eine mit dem Edelstahlrohr 7 verbundene flexible Leitung 15 in den Vorlagebehälter 16 zurückgeführt und können über das Rückschlagventil 13 wieder in den Prozeß eingebracht werden.
Bei Bedarf kann über die Eintropföffnung 10 entsprechend Menge und Zusammensetzung des zu verarbeitenden Abfallproduktes ein geeigneter Katalysator zugesetzt werden. Das fertige Tensid wird nach einer definierten Verweildauer über die Austragsleitung 11 abgeführt.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 Tensidreaktor
2 Bodenplatte
3 Behälterdeckel (lösbar)
4 Montagering
5 Rührwerk
6 elektrische Heizung
7 Edelstahlrohr
8 Einfüllöffnung
9 mechanische Schaumzerstörer
Eintropföffnung Austragsleitung Füllstandsmessung Rückschlagventil kombiniertes Temperatur-/pH-Wertmeßgerät flexible Leitung Vorlagebehälter

Claims (4)

20.10.1994 PA-BO (ROSElB) ROSE & OLIAS OHG Maschinenhandel und Dienstleistungen D-16269 Wriezen, Schulzendorfer Str.5 Schutzansprüche Reaktor zur Herstellung von Tensiden aus Klärschlammen
1. Reaktor zur Herstellung von Tensiden aus Klärschlämmen zum Einsatz in bestehenden und neu zu errichtenden Aufbereitungsanlagen aus einem gegenüber basischen Medien beständigem Material, gekennzeichnet dadurch, daß der Reaktor aus Behältermantel (1), einer Bodenplatte (2) und einem Behälterdeckel (3) besteht, der Behälterdeckel (3) lösbar mit einem, am Reaktormantel (1) fest angeordneten, Montagering (4) verbunden ist, auf dem Behälterdeckel (3) sich ein Rührwerk (5) zur intensiven Vermischung der Inhaltsstoffe, ein Füllstandsmesser (12) zur Füllstandskontrolle, ein Edelstahlrohr (8) zur Rückkühlung und Ableitung sich eventuell bildender Gase sowie eine verschließbare Eintropföffnung (10) zum Einbringen eventuell erforderlicher Katalysatoren befindet, an der Reaktorwand (1) befindet sich ein kombiniertes pH - Wert- / Temperaturmeßgerät (14) und der Einfüllstutzen (8) zum Klärschlammeintrag, im unteren Teil des Reaktors (1) sind eine elektrische Heizung (6) zur Einstellung der erforderlichen Prozeßtemperatur, ein Rückschlagventil (13) zum Propylenoxideintrag und die Austragsleitung (11) angeordnet und an der Behälterinnenwand (1) übereinander drei eingeschnittene, wechselseitig hoch- bzw. heruntergebogene und zusätzlich verdrehte Edelstahlringe (9) als mechanische Schaumzerstörer angebracht.
2. Reaktor nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als
Einsatzstoff-e Natronlauge oder Natriumhydroxid in einem Verhältnis von 3,00 kg bis 3,94 kg, Recyclingfett in einem Verhältnis von 1,86 kg bis 2,44 kg und Wasser in einem Verhältnis von 3,48 kg bis 4,56 kg je 10 kg Klärschlamm, mit einem Trockensubstanzgehalt von 35 %, zusetzbar sind.
3. Reaktor nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in Abhängigkeit des zu verarbeitenden Ausgangsstoffes, zur Verbesserung der Tensidlöslichkeit, während des Verarbeitungsprozesses Propylenoxid in einem Verhältnis von 0,73 kg je 10 kg Klärschlamm zusetzbar ist.
4. Reaktor nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur optimalen Verarbeitung der Ausgangsstoffe in Abhängiskeit von ihrer Zusammensetzung eine Prozeßtemperatur von 200C bis 850C, bei einer Verweilzeit im Reaktor bis zu 6 Stunden, einstellbar ist.
DE9417411U 1994-10-29 1994-10-29 Reaktor zur Herstellung von Tensiden aus Klärschlämmen Expired - Lifetime DE9417411U1 (de)

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